川芎提取物对辐射损伤小鼠的保护作用研究*

唐文诚，李 敏，罗芳芳，易辉燕，唐 莉，杨 丽

（四川省绵阳市第三人民医院·四川省精神卫生中心，四川 绵阳 621000）

随着核能在工业、农业、军事、医学等方面应用的快速发展，人们遭受辐射损伤的可能性也随之增加。多种植物和中药制剂具有一定的防辐射作用［1-7］。天然药物具有来源广、毒性低的特点［8］，以来源于中草药的药物作为辐射防护剂，前景广阔，是研究热点［9-10］。川芎Ligusticum chuanxiongHort．是伞形科藁本属多年生草本植物，以根茎入药，味辛、性温，具有活血行气、祛风止痛等功效［11］，主产于四川。其主要药效成分包括阿魏酸、洋川芎内酯A、藁本内酯和生物碱等［12］。本试验中采用川芎提取物进行抗辐射氧化应激研究，以进一步探讨川芎提取物在抗辐射损伤方面的作用和可能的机制。

1 材料与方法

1．1 动物、仪器与材料

动物：昆明种小白鼠，雄性，体质量（20 ±2）g，清洁级，四川大学实验动物中心提供，生产许可证号为SCXK（川）2013-026，饲养环境为昼夜比1∶1循环饲养，保持室内相对湿度（65±20）%，温度（25 ±2）℃，适应性喂养7 d。所有实验均经医院实验动物伦理委员会审核，均遵守实验动物照料和使用原则。

仪器与设备：60Co γ辐照源（中国工程物理研究院钴源辐照技术有限公司）；Thremo ST16 ST16R型高速冷冻离心机（美国Thremo公司）；Sysmex XS-1000i全自动血液分析仪（日本希森美康株式会社）；Eppendorf Biomaster4830型移液器（德国Eppendorf公司）；SZ-93 型自动双重纯水蒸馏器（上海亚荣生化仪器厂）。

试药：川芎提取物（由西南科技大学生命科学与工程学院药物制剂教研室提供）；注射用氨磷汀（大连美罗大药厂，国药准字 H20010403，规格为每支 0．4 g）；丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH，除蛋白）、考马斯亮蓝蛋白测定试剂盒均购于南京建成生物工程研究所；其余试剂均为分析纯。

1．2 方法

辐照条件：常规饲养7 d后，除正常组小白鼠外其余各组以60Co γ射线一次性全身照射，剂量为5．0 Gy。

分组及给药方法［13-15］：设正常组 （A 组）、模型组（B 组）、氨磷汀组［C 组，100 mg／（kg·d）］和不同剂量［100，200，400 mg／（kg·d）］川芎提取物组（D1组，D2组，D3组），各40只，辐射照射前连续5d灌胃给药，每天1次（A组及B组给予等体积蒸馏水），每次0．5 mL。

外周血检测：分别取照射后第3，7天的各组小鼠，每组10只，眼眶取血，测定外周血白细胞（WBC）数与淋巴细胞（L）数。

肝组织中蛋白质含量测定：取照射24，48，72，168 h后各组活体小鼠的肝脏，用2～8℃生理盐水漂洗，滤纸吸干，称定质量，剪碎后放入匀浆器中，加入生理盐水（比例为1∶9）制备成匀浆，离心10 min，取上清液备用。依照试剂盒说明书测定。

氧化应激指标测定：取各组小鼠肝组织匀浆液，依照试剂盒说明书分别测定MDA，SOD，GSH。

1．3 统计学处理

采用SPSS 13．0统计学软件。数据均以表示，行单因素方差分析。P＜0．05为差异有统计学意义。

2 结果

结果见表1至表5。

3 讨论

辐射可直接导致细胞DNA链断裂，从而导致基因突变、染色体畸变甚至机体死亡。辐射还可作用于水分子，产生自由基，自由基通过损伤DNA改变细胞结构，最终导致细胞死亡［16］。如今人们常与不同形式的辐射如电离辐射、紫外线等接触，机体受辐射损伤的概率增加，如何减少辐射损伤及加强医学防护正逐渐受到重视。

白细胞和淋巴细胞作为参与机体免疫调节和免疫应答的免疫细胞，对辐射敏感性高，表现为辐射后数量下降，而这一特点已成为评估辐射损伤的生物剂量指标［17-18］。本研究结果显示，小鼠受60Co γ射线辐射72 h和168 h后，外周血白细胞和淋巴细胞的数量均显著降低，与已有研究结果一致。

表1 各组小鼠免疫细胞数量变化比较（±s，×109，n＝10）

表1 各组小鼠免疫细胞数量变化比较（±s，×109，n＝10）

注：与 A 组比较，＃P ＜ 0．05，＃＃P ＜ 0．01；与 B 组比较，*P ＜0．05，**P ＜ 0．01。下表同。

组别 剂量［mg／（kg·d）］照射72 h 照射168 h L L A组B组- -C组D1组D2组D3组100 100 200 400 WBC 6．42 ± 1．08 1．13 ± 0．64＃＃0．58 ±0．27 1．66 ±0．16 1．68 ± 0．37 1．32 ±0．32 5．12 ±0．76 0．36 ± 0．47＃＃*0．52 ±0．25＃＃0．49 ±0．31＃＃*0．64 ± 0．32＃＃*0．99 ±0．32＃＃*WBC 6．11 ± 1．03 0．98 ± 0．42＃＃2．21 ± 0．35＃＃*2．08 ± 0．54＃＃3．12 ± 0．37＃＃*3．22 ± 0．41＃＃*5．01 ± 0．60 1．46 ± 0．72＃＃*2．73 ±1．17＃＃*2．58 ±0．44＃＃*2．93 ± 1．06＃＃*2．88 ±1．18＃＃*

表2 各组小鼠肝组织蛋白质含量比较（±s，g／L，n ＝10）

表2 各组小鼠肝组织蛋白质含量比较（±s，g／L，n ＝10）

组别 剂量［mg／（kg·d）］ 照射24 h 照射48 h 照射72 h 照射168 h A组B组- -C组D1组D2组D3组100 100 200 400 7．49 ±0．76 7．37 ± 0．74 7．46 ±0．82 7．23 ±0．66 8．06 ± 0．75 8．03 ±0．63 7．50 ±0．78 7．18 ± 0．84 7．32 ±0．68 6．84 ±0．75 7．45 ± 0．87 7．34 ±0．54 7．52 ±0．97 1．95 ± 1．64＃＃3．05 ±0．85＃＃2．63 ±0．78＃＃*3．28 ± 0．67＃＃*3．31 ±0．61＃＃*7．94 ± 0．82 2．01 ± 1．23＃＃3．63 ± 0．71＃＃*2．88 ± 0．56＃＃*3．85 ± 0．43＃＃*3．82 ± 0．38＃＃*

目前已知可作为抗辐射损伤的药物作用靶点包括增强DNA修复、减少自由基的形成、保护剂SOD等［9］。川芎可减少中波紫外线（UVB）对HaCaT细胞的损伤，作用机制可能与影响p53和PCNA基因mRNA和蛋白表达有关［19］。川芎不但可减轻UVB对皮肤的损伤，还可抑制炎性因子 IL-10，IL-12，TNF-α 的分泌［20］。此外，李玉亮［21］还发现，川芎提取物可显著清除化学发光体系产生的·OH和O2-·，具有较强的抗氧化作用。本研究结果显示，小鼠受60Co γ射线辐射72 h和168 h后，低、中、高剂量川芎提取物对辐射所致小鼠外周血白细胞数量、淋巴细胞数量降低均有一定阻遏作用，提示川芎提取物对60Co γ射线辐射损伤有一定防护作用。

低剂量60Co γ射线使小鼠的氧化应激水平升高，其中以肝脏最明显［21］。本研究结果显示，其他组小鼠辐射24 h和48 h后，肝组织的总蛋白质含量与正常组小鼠无显著差异，不同剂量的川芎提取物对肝组织蛋白含量也无影响。这可能是由于经短时间辐射后，小鼠的造血和免疫功能得以快速重建，可一定程度抵御辐射损伤［22］。辐射72 h和168 h后，小鼠肝组织的总蛋白质含量显著降低，不同剂量的川芎提取物均可缓解肝组织总蛋白质含量的降低。提示川芎提取物对长时间辐射引起的肝组织蛋白质含量降低有更明显的保护作用。

表3 各组小鼠肝组织MDA含量比较（±s，nmol／mg，n ＝ 10）

表3 各组小鼠肝组织MDA含量比较（±s，nmol／mg，n ＝ 10）

组别 剂量［mg／（kg·d）］ 照射24 h 照射48 h 照射72 h 照射168 h A组B组- -C组D1组D2组D3组100 100 200 400 0．56±0．23 0．65±0．25＃＃0．58±0．12＃＃*0．54±0．13＃＃*0．61±0．27＃＃*0．56±0．16＃＃*0．67±0．18 0．88±0．16＃＃0．62±0．21＃＃*0．78 ±0．11＃＃**0．68±0．24＃＃**0．75±0．26＃＃**1．02 ±0．35 1．56 ±0．34＃1．01 ±0．14＃*1．27 ±0．16＃*1．04 ±0．20＃*1．06 ±0．15＃*1．07±0．36 1．78±0．28＃1．03±0．21＃＃*1．19±0．25＃1．09±0．22＃*0．98±0．21＃*

表4 各组小鼠肝组织SOD活性比较（±s，U ／mg，n ＝10）

表4 各组小鼠肝组织SOD活性比较（±s，U ／mg，n ＝10）

组别 剂量［mg／（kg·d）］ 照射24 h 照射48 h 照射72 h 照射168 h A组B组- -C组D1组D2组D3组100 100 200 400 80．25±5．76 40．12±3．54＃＃42．25±3．14 40．46±3．07 44．51±2．62＃*45．12±2．53＃*75．35±5．34 35．32±4．23＃＃37．30±3．54*34．28±3．12*43．09±3．46＃*44．51±2．54＃*72．77±6．56 28．50±3．24＃＃36．76±3．07*32．20±3．22*38．46±3．50＃*40．02±3．86＃*77．44±6．82 32．86±2．79＃＃50．88±4．68 43．63±4．99 49．27±2．79＃**52．46±2．76＃**

表5 各组小鼠肝组织GSH活性比较（X ±s，mg／g，n＝10）

在电离辐射条件下，机体抗氧化机制被破坏，可致MDA含量增加［23］。MDA细胞内脂质过氧化物的降解产物，可直接反映机体脂质过氧化水平及细胞受自由基攻击的程度［24］。SOD可清除过量的自由基，提高机体细胞免疫能力。辐射可促使机体产生超氧阴离子自由基，机体SOD平衡被打破，从而造成机体组织细胞过氧化损伤［25］。而能消除氧自由基的GSH在细胞自我保护系统及DNA合成中同样发挥着重要作用。升高GSH含量来修复氧化损伤已是减轻辐射损伤方案的一个组成部分［26］。本研究结果显示，小鼠经60Co γ 辐射 24，48，72，168 h后，肝组织的MDA含量明显增高，SOD和GSH活性均明显降低，且不同剂量的川芎提取物对上述指标的降低均有一定逆转作用。

以上研究结果表明，川芎提取物对辐射引起的氧化应激损伤有保护作用，且与辐射时间的长短无关。同时，氧化应激反应对辐射比较敏感，短时间辐射即可增强小鼠机体的氧化反应。

综上所述，川芎提取物对60Co γ射线辐射损伤的小鼠具有一定保护作用，其作用机制可能与川芎提取物的抗氧化及增强免疫作用有关。此研究结果可为进一步开展抗辐射损伤的药物研究提供参考。