劉琳琳
百里醌(thymoquinone)是從黑種菜籽油中分離出來(lái)的主要有效單體,中藥理論認(rèn)為其具有益氣養(yǎng)陰的功效。前期研究發(fā)現(xiàn)百里醌在抗癌、抗糖尿病、抗高血壓、抗菌、止痛、免疫調(diào)節(jié)、抗炎、解痙攣、保肝、抗氧化等方面具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng)[1?3]。百里醌對(duì)于放射性腸炎及放射性肝臟損傷具有較好的保護(hù)效果[4?5]。本研究給予受照射小鼠百里醌,觀察百里醌對(duì)造血系統(tǒng)輻射損傷的影響。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料(1)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。雄性ICR小鼠,體質(zhì)量20~23 g,6~8周齡,購(gòu)自北京華阜康生物科技股份有限公司[SCXK(京)2014?0004],飼養(yǎng)于中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所SPF級(jí)動(dòng)物房。(2)主要儀器與試劑。百里醌購(gòu)自美國(guó)Cayman公司。RPMI 1640培養(yǎng)基、小牛血清購(gòu)自中奧天元科技發(fā)展公司。培養(yǎng)基(Methocult M3534)購(gòu)自加拿大Stemcell公司,MEK?8222K全自動(dòng)血液分析儀購(gòu)自日本光電公司,CKX31倒置顯微鏡購(gòu)自日本奧林巴斯公司。Cammacell?40137Cs放射源采用加拿大原子能公司的產(chǎn)品,其劑量率約為0.87 Gy/min?;钚匝酰≧OS)探針DCFH購(gòu)自碧云天生物科技公司。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 動(dòng)物分組及給藥將ICR小鼠按平均體質(zhì)量一致原則分為對(duì)照組、照射組和百里醌組,每組5只。小鼠在照射前給藥1 d,照射后繼續(xù)給藥3 d。采取灌胃給藥,每只0.2 mL,對(duì)照組和照射組給予含10%二甲基亞砜(DMSO)的生理鹽水,百里醌組給予10 mg/kg百里醌。其中對(duì)照組不接受照射(0 Gy),照射組和百里醌組給予2.0 Gy全身照射。照射后7 d取材。
1.2.2 血細(xì)胞與單側(cè)股骨骨髓細(xì)胞計(jì)數(shù)小鼠以抗凝方法取血,并將小鼠處死。配置含有2%胎牛血清的磷酸鹽緩沖液,在股骨兩側(cè)分別用2 mL注射器針頭插入骨髓腔中緩慢沖洗,每側(cè)沖洗3次,以獲取骨髓細(xì)胞的懸液,然后進(jìn)行5倍稀釋。最后用全自動(dòng)血細(xì)胞計(jì)數(shù)儀測(cè)定外周血和骨髓細(xì)胞濃度。
1.2.3 集落形成能力測(cè)定在小鼠受照后7 d,無(wú)菌分離小鼠骨髓細(xì)胞,計(jì)數(shù)調(diào)整骨髓細(xì)胞濃度。按3534培養(yǎng)基說(shuō)明書(shū)接種骨髓細(xì)胞,并培養(yǎng)5 d。倒置顯微鏡下觀察,若細(xì)胞數(shù)≥30個(gè)判定為集落陽(yáng)性。細(xì)胞集落數(shù)以1×105個(gè)所形成的集落形成單位(CFU)表示。
1.2.4 ROS水平測(cè)定取骨髓細(xì)胞,加入ROS檢測(cè)試劑(5 μmol/L DCFH)后37℃水浴30 min,洗滌1次后將細(xì)胞懸起,采用流式細(xì)胞儀進(jìn)行熒光檢測(cè),分析各組細(xì)胞平均熒光強(qiáng)度變化,測(cè)定各組ROS水平。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法數(shù)據(jù)處理采用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件,以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間多重比較采用LSD?t檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 百里醌對(duì)受照小鼠外周血和單側(cè)股骨骨髓細(xì)胞的影響與對(duì)照組相比,照射組小鼠外周血白細(xì)胞(WBC)、紅細(xì)胞(RBC)、血紅蛋白(HGB)、血細(xì)胞比容(HCT)、血小板(PLT)、單側(cè)股骨骨髓細(xì)胞數(shù)(BMMNC)均顯著下降(P<0.05),百里醌組外周血WBC、RBC、HGB、HCT和PLT計(jì)數(shù)也出現(xiàn)顯著下降(P<0.05)。與照射組比較,百里醌組小鼠外周血WBC和BMMNC顯著提高(P<0.05),見(jiàn)表1。
Tab.1 Comparison of the peripheral blood indicators andBMMNCs beween 3 groups of mice表1 各組小鼠外周血和BMMNC比較(n=5,x±s)
2.2 百里醌對(duì)受照射小鼠骨髓細(xì)胞集落形成能力的影響與對(duì)照組(63.2±9.5)相比,照射組小鼠骨髓細(xì)胞集落形成數(shù)量(5.5±3.0)減少,與照射組比較,百里醌組小鼠骨髓細(xì)胞集落形成數(shù)量(14.8±3.3)顯著提高(F=155.904,P<0.01)。
2.3 百里醌對(duì)受照小鼠骨髓細(xì)胞ROS的影響與對(duì)照組(6 438±1 169)相比,照射組小鼠的骨髓細(xì)胞ROS水平(12 732±1 107)顯著升高,百里醌組受照小鼠骨髓細(xì)胞中的ROS水平(9 260±1 018)較照射組降低(F=44.223,P<0.05)。
放射治療是惡性腫瘤的主要治療方式,但放射治療在殺傷癌細(xì)胞的同時(shí)也會(huì)對(duì)正常細(xì)胞造成輻射損傷。前期研究發(fā)現(xiàn)中藥血必凈注射液或吲哚?3?甲醇、五倍子酸等單體均具有一定的造血系統(tǒng)損傷防護(hù)效果[6?8]。本文研究了百里醌對(duì)造血系統(tǒng)輻射損傷的防護(hù)作用,并對(duì)其機(jī)制進(jìn)行初步探討。
造血細(xì)胞有極高的輻射敏感性,受輻射后外周血淋巴細(xì)胞數(shù)量急劇降低[9]。本研究結(jié)果表明,百里醌對(duì)接受2.0 Gy照射的小鼠外周血WBC和BMMNC均有顯著的保護(hù)作用。在造血系統(tǒng)中造血祖細(xì)胞增殖產(chǎn)生成熟造血細(xì)胞,更易受到輻射損傷。通過(guò)模擬體內(nèi)造血環(huán)境進(jìn)行粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落形成實(shí)驗(yàn)可檢測(cè)骨髓細(xì)胞的增殖能力。實(shí)驗(yàn)表明百里醌對(duì)提高輻射損傷小鼠骨髓細(xì)胞的集落形成能力效果明顯[10]。
輻射除了直接作用到生物大分子外,還會(huì)與組織細(xì)胞中的水分子作用,可以大量產(chǎn)生多種ROS,而這些ROS和生物中的大分子作用,引起DNA、蛋白等損傷,因此ROS水平的高低在一定程度上決定輻射損傷的程度[11]。本研究發(fā)現(xiàn)百里醌能夠有效降低輻射升高的ROS水平。
綜上所述,對(duì)于全身接受2.0 Gy照射的小鼠,在給予百里醌后可明顯提高其外周血WBC和BMMNC計(jì)數(shù),還可提高其骨髓細(xì)胞的克隆形成。百里醌通過(guò)抑制輻射誘導(dǎo)細(xì)胞中ROS升高而達(dá)到對(duì)造血系統(tǒng)輻射防護(hù)的效果。