生物活性肽的辐射防护作用的研究进展

珠娜 李勇

摘 要：对多种生物活性肽的辐射防护作用的研究进展进行了综述，为天然辐射防护剂的研发及临床应用提供科学依据。

关键词：生物活性肽;辐射防护作用;研究进展

天然辐射和医疗放射辐射是造成人类辐射损伤的主要辐射来源，潜在受害人群通常为从事与放射相关工作的职业性受照人员[1-5]。因此，为了预防和减轻辐射损害作用，辐射防护剂的研究成为新的热点，特别是从食物或天然生物活性物质中寻找无毒或低毒的辐射防护剂更受关注。提高蛋白质摄入量可减轻辐射损伤，各界学者们研究并证实了多种特定动植物来源蛋白质的辐射防护作用：茶叶蛋白可显著降低辐照小鼠嗜多染红细胞微核率，显著升高辐照小鼠血红细胞超氧化物歧化酶（SOD）比活，降低肝脏脂质过氧化物（LPO），从而对辐照所致显性致死损害有保护作用[6];大豆蛋白对辐照大鼠肠道屏障有保护作用，可显著降低肠道通透性，抵抗辐射对肠道屏障的损害[7];牦牛活性蛋白具有显著的免疫调节作用，显著恢复辐射小鼠脏器指数，使辐射小鼠血象明显回升，骨髓DNA含量显著升高，能增强SOD、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、CAT、T-AOC抗氧化酶活性并能降低丙二醛（MDA）含量，同时，使IL-2表达升高，Bcl-2蛋白表达升高，Bax蛋白表达下降，具有显著的抗辐射作用[8-9];藻蓝蛋白可显著提高辐照小鼠存活率，延长辐照死亡小鼠平均存活时间，升高外周白细胞含量、SOD活性和GSH-PX活性，并降低MDA含量[10]。

科学研究发现，蛋白质在肽形式下极具活性，且寡肽比单一氨基酸更容易吸收。与蛋白质相同，肽也是氨基酸的聚合物，但是肽的分子结构介于氨基酸和蛋白质之间，具有氨基酸与蛋白质不可替代的作用。人们已发现生物活性肽具有抗氧化、抗肿瘤、抗微生物、抗疲劳、免疫调节等多种生理活性，结合辐射防护机制可知，通过使用小分子生物活性肽抑制辐射的损伤作用，同时提高受辐射损伤组织的修复能力不失为一种有效的辐射防护途径。近年的研究也表明，小分子寡肽能通过免疫调节、刺激骨髓造血机能以及提高氧化酶活力并抑制自由基产生，对辐射所致的造血功能、免疫器官损伤和氧化损伤提供保护作用，具有较好的防辐射损伤功能。

1 玉米肽

玉米蛋白是玉米淀粉在加工过程中的副产品，通过生物酶解后可获得高生物活性的功能肽。玉米肽的辐射防护作用的研究中，研究者以100mW/cm2的微波辐照Wistar大鼠6min，辐照后给予玉米肽600mg/（kg·d），连续干预7d。7d后处死大鼠，腹主动脉取血检测血常规发现，玉米肽干预可显著升高辐照大鼠血红蛋白（HGB）、血小板（PLT）、血小板压积（PCT），而对红细胞（RBC）、红细胞压积（HTC）的升高作用更显著，说明玉米肽可改善辐照大鼠的造血系统损伤情况。同时，玉米肽干预组大鼠淋巴细胞绝对值（LYM）虽然下降但与正常组无显著差异，而嗜中性粒细胞绝对值（GRA）显著增高，说明玉米肽干预可一定程度地提高辐照大鼠的免疫功能。此外，玉米肽对微波辐射所致大鼠肝组织损伤具有改善作用。研究发现，玉米肽干预可明显恢复辐射损伤肝组织结构，病理切片显示，肝细胞水肿减少，细胞边界较清晰，血清谷丙转氨酶含量显著下降，SOD、GSH-Px活性显著升高而乳酸脱氢酶和MDA呈现出了下降趋势[11-13]。

2 蜂毒肽

蜂毒肽是通过专用电子取毒器采集蜜蜂蜂毒，并经过分离纯化得到的生物活性肽，由26个氨基酸残基组成，属于昆虫抗菌肽。研究者对6Gy60Co-γ射线辐照的昆明小鼠进行蜂毒肽干预，发现0.8mg/（kg·d）蜂毒肽可使辐照小鼠存活时间延长12.4d，使存活率提高52.6%，使骨髓微核下降率达63.5%，使染色体畸变率下降17.1%，证明蜂毒肽可以有效保护小鼠骨髓细胞DNA，减少DNA的辐照损伤。通过对辐照小鼠脾细胞进行体外培养发现，0.8mg/（kg·d）蜂毒肽可使辐照小鼠脾细胞转化率比未干预组提高12.9%，说明蜂毒肽可通过提高小鼠免疫力起到辐照防护作用。同时，蜂毒肽也具有很强的清除自由基能力，从而减轻辐射引起的自由基损伤。此外，蜂毒肽属于抗菌肽，可通过抗感染的功能，防止白细胞下降，提高适应能力，达到预防辐射损伤的目的[14-16]。

3 海洋肽

海洋生物资源中酶解得到的海洋蛋白肽是新型生物活性肽的重要来源。研究显示，中波紫外线辐射（UVB）导致人皮肤成纤维细胞周期发生G1期阻滞，扇贝多肽可以显著缓解UVB辐射诱导的细胞周期阻滞，抑制细胞的p53及p21Cip1蛋白表达，清除细胞中的自由基。扇贝多肽能增加化疗后食欲减退大鼠外周血和食欲刺激因子中枢神经肽γ的含量从而显著增加化疗后大鼠进食量及体重。此外，扇贝多肽还可以减轻或抑制紫外线对胸腺细胞和脾细胞的氧化损伤[17-19]。研究者进行了海洋蛋白肽的辐射防护作用的研究，结果显示，对γ射线辐照的ICR小鼠进行海洋蛋白肽干预，可显著提高辐射小鼠的30d存活率和存活时间，并促进外周血白细胞和DNA损伤的恢复，提高血清抗氧化酶SOD的活性。此外，海洋肽还可提高辐射引起的受抑制的T、B淋巴细胞增殖能力，提示对细胞免疫和体液免疫功能均有一定的恢复作用。其机制可能通过减少炎症因子IL-1α和免疫抑制因子IL-10的分泌，以及促进免疫刺激因子IL-2和IFN-γ的分泌而实现[20]。

4 人参肽

人参来源于五加科植物人参的根茎，它的应用历史在中国已经超过2000多年，大量的药理和临床试验也证实了人参具有免疫调节、抗氧化、抗肿瘤等多种生物学活性。先前Kim等[21]研究显示，辐照前预先干预或辐照后补充人参蛋白均可减轻紫外线对细胞的损伤，特别是对DNA分子的损伤，或在损伤DNA的修复过程中发挥作用，以增加细胞存活和减少染色体畸变。人参肽即通过现代制备技术从人参中或其人参蛋白质分解产物中获取的具有生物活性功能的成分，包括人参多肽及小分子寡肽。人参低聚肽的辐射防护作用的研究结果显示，人参低聚肽能够显著延长小鼠存活时间，增加外周血白细胞数及骨髓细胞DNA含量;清除自由基，提高机体抗氧化酶系活性水平，提高机体的抗氧化能力，从而降低60Co辐照引起的抗氧化酶活性下降和脂质过氧化造成的损伤，达到防辐照損伤的保护作用;此外，人参低聚肽可降低辐射导致的肠道通透性的增高，抑制血清炎症因子的增加，刺激骨髓造血机能，增加肠道紧密蛋白（Zo-1和 Occludin）表达[22]。

5 羊胎肽

民间素有食胎盘可提高免疫力、增强抗病能力的说法。羊胎肽是利用新鲜优质羊胎盘经生化技术和低温超声波高压裂解法生产的一种可透析、可超滤的富含多种活性物质的肽。研究者对8Gy60Co-γ射线辐照的昆明小鼠进行羊胎肽215mg/（kg·d）干预可显著延长小鼠存活时间，并显著增加5Gy60Co-γ射线辐照小鼠外周血白细胞计数。对5Gy60Co-γ射线辐照的BALB/c小鼠进行不同剂量的羊胎肽腹腔注射干预，发现羊胎肽可显著增强免疫低下小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能及廓清能力，推测羊胎盘肽对非特异性免疫功能作用机制，可能是其作为一种免疫激活剂一方面激活大量处于抑制状态的巨噬细胞，而另一方面显著提高已经处于活化状态的巨噬细胞的功能，从而提高巨噬细胞的吞噬功能，增强机体的非特异性免疫功能[23-24]。

6 乳清蛋白肽

研究表明，乳清蛋白或乳清蛋白肽可作为抗氧化剂和免疫调节剂，可调节免疫细胞的增殖和激活、细胞因子分泌、抗体产生、吞噬活性、粒细胞和自然杀伤细胞活性。Kimura Y等[25]研究显示，乳清蛋白肽能预防UVB照射引起的皮肤Ⅳ型胶原降解、血管生成、增殖和DNA损伤。Raja等[26]研究发现，酶解发酵牛乳获得的酪蛋白磷酸肽可显著减少白化小鼠骨髓微核率，可作为电离辐射职业暴露人员的辐射防护剂，降低各种类型癌症的风险。孙海岚等[27]研究发现，乳清蛋白水解产物可显著改善辐照大鼠蛋白质营养状况，增加辐照大鼠摄食量及体重，并提高血清T-ACO、T-SOD、GSH-Px活性，降低MDA含量。

7 油菜花粉酶解肽

油菜花粉营养丰富，包含人体必需的8种氨基酸，富含多种营养素，具有清除自由基、抗氧化、抑制前列腺增生等作用。通过酶解技术分离提取的油菜花酶解肽具有显著的辐射防护作用。研究显示，对4Gy60Co-γ射线辐照的昆明小鼠进行不同剂量的油菜花粉酶解肽灌胃干预，可显著增加辐照小鼠外周血白细胞计数及骨髓细胞DNA含量，显著升高胸腺和脾脏指数、SOD活性。当辐照剂量增加至8Gy时，油菜花粉酶解肽仍显著增加辐照小鼠外周血白细胞、RBC、PLT及HGB含量，降低骨髓微核率，增加骨髓细胞DNA含量，同时升高肝脏SOD活性，降低血清MDA含量[28-29]。

8 蛹虫草抗氧化肽

蛹虫草是传统的食药用真菌，对蛹虫草的蛋白进行水解后得到的生物活性肽具有清除自由基、抑制脂质过氧化等活性。研究者对6Gy60Co-γ射线辐照小鼠进行蛹虫草抗氧化肽80mg/（kg·d）干预，3d后检测显示外周血白细胞及淋巴细胞显著增加，10d后外周血白细胞和淋巴细胞恢复到正常水平。同时，蛹虫草抗氧化肽升高了SOD活性，降低了MDA含量，抑制脂质过氧化水平，减轻辐射所产生的自由基对组织细胞的损伤作用[30]。

近年来，大量研究发现，生物活性肽具有抗辐射活性。尽管生物活性肽的抗辐射活性已被证实，但其抗辐射作用的靶点尚不清楚，机制也不明确，同时也不能排除对肿瘤细胞也有同样的保护作用。因此，未来的研究应更注重使用更多疾病模型验证生物活性肽的功效，对其作用机制进行深入研究和探讨，并通过人群实验来进一步验证生物活性肽的辐射防护功效，为其在人群中的应用提供更多证据。

参考文献

[1]胡海翔，李光伟.电磁辐射对人体的影响及防护[M].北京：人民军医出版社，2015.

[2]姜恩海，龚守良，曹永珍.电离辐射损伤与临床诊治[M].北京：人民军医出版社，2015.

[3]趙进沛，杨会锁，李秀芹，等.放射诊疗卫生防护及其监督监测[M].北京：军事医学科学出版社，2013.

[4]谢凯.放射防护学[M].北京：人民卫生出版社，2011.

[5]许宜进，曲永红.日常辐射损伤与防护[M].北京：人民军医出版社，2009.

[6]蔡东联.茶蛋白液抗辐射效应及机理：饮茶与富裕型疾病防治专题学术研讨会[C].上海，2000.

[7]蔡东联，曹翔，李燕，等.大豆蛋白抗辐射对肠屏障的损害[J].中国临床营养杂志，2001（3）：16-19.

[8]姚星辰，段雅彬，王财，等.牦牛活性蛋白对X射线损伤小鼠的防护作用[J].营养学报，2015（5）：442-447.

[9]Duan Yabin，Yao Xingchen，Zhu Junbo，et al.Effects of yak-activated protein on hematopoiesis and related cytokines in radiation-induced injury in mice[J].Experimental & Therapeutic Medicine，2017，14（6）：5297-5304.

[10]刘琪，李文军，陆丽娜，等.藻蓝蛋白对辐射致小鼠氧化损伤的保护作用[J].核技术，2018（1）：31-36.

[11]罗军，李晓宇，王海燕，等.玉米肽对微波辐射大鼠肝组织损伤的治疗作用[J].吉林医药学院学报，2014（5）：321-323.

[12]罗军，张巍，李妍，等.玉米肽对微波辐射大鼠肝组织抗氧化系统损伤的治疗作用[J].中国兽医杂志，2014（9）：26-27.

[13]罗军，李妍，张巍，等.玉米肽对微波辐照大鼠外周血象的保护作用[J].中国兽医杂志，2015（8）：29-31.

[14]杨文超，吴珍红，缪晓青.蜂毒肽对受照射小鼠脾细胞增殖的影响[J].中国蜂业，2007（10）：5-6.

[15]杨文超.蜂毒肽的分离纯化及其抗辐射作用机理研究[D].福州：福建农林大学，2007.

[16]陈琪，刘欣，姜小凡，等.蜂毒肽药理作用的研究进展[J].吉林医药学院学报，2018（1）：65-68.

[17]刘晓萍，王玉贞，韩彦，等.扇贝多肽在体外对免疫细胞活性的影响及其抗紫外线的氧化损伤作用[J].海洋与湖沼，2001（4）：414-419.

[18]祁红.扇贝多肽对化疗后食欲减退模型大鼠食欲及NPY表达的影响[D].重庆：重庆医科大学，2011.

[19]谢靖，韩彦弢，姜国湖，等.扇贝多肽抑制中波紫外线导致的人皮肤成纤维细胞周期阻滞[J].中国海洋药物，2011（2）：53-57.

[20]杨睿悦，裴新荣，张召锋，等.海洋蛋白肽及其与灵芝多糖配伍的防辐射作用实验研究[J].食品与发酵工业，2008（5）：1-5.

[21]Kim Choonmi，Park So Young.Effects of ginseng protein on relative survival and chromosome aberration of UV irradiated cells[J].Archives of Pharmacal Research，1988，11（3）：225-229.

[22]He L X，Wang J B，Sun B，et al.Suppression of TNF-α and free radicals reduces systematic inflammatory and metabolic disorders：Radioprotective effects of ginseng oligopeptides on intestinal barrier function and antioxidant defense[J].Journal of Nutritional Biochemistry，2017，40：53-61.

[23]方廖琼.羊胎肽抗辐射功能研究[D].重庆：西南师范大学，2002.

[24]张华，张爽，蔡亚平，等.羊胎盘肽对小鼠非特异性免疫功能的影响[J].中国生化药物杂志，2007（4）：266-268.

[25]Kimura Y，Sumiyoshi M，Kobayashi T.Whey peptides prevent chronic ultraviolet B radiation-induced skin aging in melanin-possessing male hairless mice[J].Journal of Nutrition，2014，144（1）：27.

[26]Raja R B，Arunachalam K D.Anti-genotoxic potential of casein phosphopeptides（CPPs）：a class of fermented milk peptides against low background radiation and prevention of cancer in radiation workers[J].Toxicology & Industrial Health，2011，27（10）：867-872.

[27]孫海岚.水解乳清蛋白对辐射损伤大鼠蛋白质营养状态及抗氧化能力的影响[D].重庆：第三军医大学，2013.

[28]汪磊，温成荣，王玉娥，等.油菜花粉酶解肽抗辐射损伤的研究[J].营养学报，2010（1）：72-74.

[29]胡筱波，温成荣，庞杰，等.油菜花粉酶解肽对60Coγ辐射损伤小鼠造血功能的影响[J].现代食品科技，2013（2）：219-222.

[30]杨淑芳，张春杨，钱琨，等.蛹虫草抗氧化肽的发酵制备及对小鼠辐射氧化损伤的防护作用[J].蚕业科学，2017（3）：496-501.

Abstract：The radiaoprotective effects of various bioactive peptides were reviewed to provide scientific basis for the development and clinical application of natural radiaoprotective agents.

Keywords：bioactive peptides;radioprotective effect;research progress

（责任编辑 李婷婷）