兒茶素對X射線全身照射小鼠的保護作用

王 昂 石衛民 宋維舒 高 蕾 (廣東省第二人民醫院腫瘤一科，廣東 廣州 5037)

兒茶素對X射線全身照射小鼠的保護作用

王 昂 石衛民 宋維舒 高 蕾1(廣東省第二人民醫院腫瘤一科，廣東 廣州 510317)

目的探討兒茶素對X射線全身照射小鼠的防護作用。方法采用6 MV X直線加速器一次性全身照射小鼠，藥物加照射組以每日200 mg/kg兒茶素的劑量灌服動物10 d后施行照射。觀察小鼠體重變化，外周血白細胞總數，平均存活時間，30 d生存率。結果藥物加照射組小鼠體重減輕低于單純照射組，平均生存時間明顯長于單純照射組，30 d存活率比單純照射組明顯升高，而且兒茶素能加快受照射小鼠外周血白細胞的恢復。結論兒茶素對X射線全身照射小鼠有明顯的輻射防護作用。

兒茶素;輻射防護;存活率

射線輻射可以導致機體產生各種損傷，引起突變，誘發腫瘤及引起衰老，主要機制是放射線作用使機體產生大量自由基導致脂質過氧化〔1〕。近年來有研究發現兒茶素是一種有效的羥自由基清除劑，能有效清除多種自由基，使射線的間接作用對機體的損傷大為減少，從而起到輻射防護作用〔2，3〕。有研究發現其單體及混合體對不同組織具有不同程度的輻射防護作用，其研究見于外周血淋巴細胞、小腸絨毛細胞等〔4，5〕。本實驗擬對此進行研究，為兒茶素的綜合利用提供科學根據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 動物 健康昆明種雌性小鼠，體重17～20 g，購自廣州中醫藥大學廣東省中醫院中醫科學院實驗動物中心。

1.1.2 兒茶素混合品 本品為表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)，表兒茶素沒食子酸酯(ECG)、表沒食子兒茶素(EGC)和表兒茶素(EC)混合品，由廣東省中藥研究所提供，純度為92%。

1.2 方法

1.2.1 照射條件 使用美國瓦里安公司的VARIAN 2300C直線加速器(廣州中醫藥大學廣東省中醫院腫瘤科)產生的6 MV X線，照射距離1m，照射劑量6 Gy，劑量率1 Gy/min，小鼠一次性全身照射。

1.2.2 照射方法 按體重將120只雌性小鼠隨機分為四組，即空白對照組，單純照射組，單純藥物組，藥物加照射組。藥物加照射組以生理鹽水稀釋兒茶素，以每日200 mg/kg的劑量灌服動物10 d后施行照射。單純藥物組以生理鹽水稀釋兒茶素，以每日200 mg/kg的劑量灌服直至活殺;對照組及單純照射組灌服等量生理鹽水。照射后一半動物在照射后3、10 d取血進行白細胞計數，另一半觀察重量(g)變化、平均存活時間和30 d存活率。

1.3 統計學方法 應用SPSS10.0軟件進行分析，數據資料采用±s表示，四組間小鼠重量的比較采用ONE－WAY ANOVA進行單因素方差分析，兩組間小鼠重量的差異采用LSD多重比較法。四組間30 d小鼠存活率的比較采用χ2檢驗。

2 結果

2.1 兒茶素對受照射小鼠體重的影響 各組小鼠在實驗前體重無顯著差異(F=2.173，P=0.242)。經上述相應處理后10 d，空白對照組、單純藥物組、藥物加照射組小鼠重量呈增長趨勢，單純照射組小鼠體重增長不明顯。統計學檢驗表明，四組小鼠體重存在統計學差異(F=6.729，P=0.037)，其中單純照射組小鼠重量明顯低于空白對照組(P=0.043)、單純藥物組(P=0.034)和藥物加照射組(P=0.046)。而空白對照組、單純藥物組和藥物加照射組三組間小鼠重量無顯著差異(F=1.894，P=0.386)。見表1。

2.2 兒茶素對受照射小鼠白細胞的影響 各組小鼠實驗前白細胞水平無顯著差異(F=1.796，P=0.12);經上述因素處理后3 d，單純照射組小鼠白細胞顯著低于空白對照組(P=0.025)和單純藥物組(P=0.221)，藥物加照射組小鼠白細胞也顯著低于空白對照組(P=0.042)和單純藥物組(P=0.037)，而且單純照射組小鼠白細胞也顯著低于藥物加照射組(P=0.043)，但空白對照組與單純藥物組之間未見顯著差異(P=0.510)。處理后10 d，單純照射組與藥物加照射組小鼠白細胞逐漸上升，各組間比較與處理后3 d有類似的表現。見表2。

表1 對照組與各實驗組小鼠體重比較(g，±s，n=15)

表1 對照組與各實驗組小鼠體重比較(g，±s，n=15)

與單純照射組比較:1)P＜0.05

組別0 d 10 d空白對照組 21.21±2.10 23.03±2.211)單純照射線 20.91±2.01 21.10±1.99單純藥物組 20.63±1.92 23.29±2.181)藥物加照射組 21.52±2.25 22.64±2.371)

表2 處理后不同時間各組小鼠白細胞水平(×109/L，±s，n=15)

表2 處理后不同時間各組小鼠白細胞水平(×109/L，±s，n=15)

與單純照射組比較:1)P＜0.05;與藥物加照射組比較:2)P＜0.01;下表同

組別3 d 10 d空白對照組 8.67±0.811)2) 8.51±0.741)2)單純照射組 0.75±0.32 1.18±0.53單純藥物組 8.70±0.891)2) 7.96±0.721)2)藥物加照射組 1.80±0.441) 6.04±0.641)

2.3 兒茶素對小鼠存活天數的影響 四組存活時間存在顯著性差異(F=11.9412，P=0.000)，其中單純照射組存活時間顯著低于空白對照組(P=0.004)和單純藥物組(P=0.012)，藥物加照射組存活時間也顯著低于空白對照組(P=0.008)和單純藥物組(P=0.003)，而且單純照射組存活時間顯著低于藥物加照射組(P=0.004)。藥物加照射組與單純照射組相比，30 d的生存率顯著增加。見表3。

表3 四組小鼠平均存活時間(d)及存活率〔n(%)〕比較(n=15)

3 討論

兒茶素，分子式 C15H14O6，包括4種單體成分:EGCG，ECG、EGC和EC，其結構能夠為自由基供氫，使自由基(R·)成為穩定的RH，從而消除自由基，因此具有抗衰老，抑制炎癥反應，抑制腫瘤細胞增殖，以及誘導腫瘤細胞凋亡等作用〔6，7〕。機體受到射線照射后，最初的事件就是通過直接作用和間接作用產生自由基(包括HO，O，H2O2等)，自由基作用于細胞成分(如膜、胞漿體和DNA)，細胞成分損傷的信號啟動了細胞信號傳導系統，從而導致一系列細胞因子的表達并最終導致細胞死亡、增殖或細胞外基質蛋白產生等事件，并產生臨床輻射損傷。Yoshioka等〔8〕報道，茶葉中的EGCG可以清除γ射線照射產生的OH自由基。Yoshioka等〔5〕在有和無綠茶提取物(TP)或EGCG的情況下，比較含E.coli DNA的PUC18質粒接受β射線照射后，閉環DNA和DNA交連產生的開環DNA的比率，發現TP和EGCG對照射后DNA交連反應有保護作用，并且呈劑量依賴性的，這種對DNA的挽救效應(scavenging effect)是源于對OH自由基的挽救效應(scavenging effect)。兒茶素能夠幫助清除照射后局部產生的自由基，并且因此減輕了受照射組織DNA的致死性損傷，在分子水平起到輻射防護的作用。但目前國內尚缺乏這方面的動物實驗研究資料。

本實驗結果表明，兒茶素本身對小鼠的生長發育無影響，而且兒茶素可以預防射線引起的生長障礙。本研究還發現，服用兒茶素后照射小鼠的存活時間及30 d生存率顯著高于單純照射小鼠，直觀地說明兒茶素對受照射動物的輻射損傷有保護作用。而且兒茶素對小鼠造血系統的輻射損傷有一定的防護作用，使造血功能能夠在損傷后有能力較快恢復。在對照射小鼠的輻射損傷情況觀察同時，還注意到兒茶素單獨應用時，在小鼠體重，血常規，生存情況各方面，與空白對照組小鼠都沒有顯著差別，說明兒茶素應用是安全的。

本研究證實200 mg/kg濃度的兒茶素對X射線全身照射的小鼠有一定保護作用，可能由于其自由基的清除作用，減少了受照射組織的DNA損傷，能夠降低X射線對造血組織的損傷，促進造血功能恢復，預防射線引起的生長障礙，同時比較安全。其防護機制尚在進一步研究中，各種兒茶素單體的放射防護情況也有待進一步研究。

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2 Jun X，Deji S，Ye L，et al.Comparison of in vitro antioxidant activities and bioactive components of green tea extracts by different extraction methods〔J〕.Int JPharm，2011;408(1－2):97－101.

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4 Lin YS，Wu SS，Lin JK.Determination of tea polyphenols and caffeine in tea flowers(Camellia sinensis)and their hydroxyl radical scavenging and nitric oxide suppressing effects〔J〕.JAgric Food Chem，2003;51(4):975－80.

5 Yoshioka H，Kurosaki H，Yoshinaga K，etal.Beta ray－induced scission of DNA in tritiated water and protection by a green tea percolate and(－)－epigallocatechin gallate〔J〕.Biosci Biotechnol Biochem，1997;61(9):1560－3.

6 YangWH，Fong YC，Lee CY，et al.Epigallocatechin－3－gallate induces cell apoptosis of human chondrosarcoma cells through apoptosis signal－regulating kinase 1 pathway〔J〕.JCell Biochem，2011;112(6):1601－11.

7 Xu Y，Zhang JJ，Xiong L，et al.Green tea polyphenols inhibit cognitive impairment induced by chronic cerebral hypoperfusion viamodulating oxidative stress〔J〕.JNutr Biochem，2010;21(8):741－8.

8 Yoshioka H，Ohashi Y，Akaboshi M，et al.A novelmethod ofmeasuring hydroxyl radical－scavenging activity of antioxidants using gamma－irradiation〔J〕.Free Radic Res，2001;35(3):265－71.

R730.5

A

1005-9202(2012)12-2552-03;

10.3969/j.issn.1005-9202.2012.12.049

2009年廣東省科技計劃項目(No.93053)

1 廣州中醫藥大學第二附屬醫院大學城醫院放療科

高 蕾(1972－)，女，副主任醫師，主要從事腫瘤放射生物學研究。

王 昂(1968－)，男，主治醫師，主要從事放射損傷與防護研究。

〔2012－01－08 收稿 2012－03－22 修回〕

(編輯 袁左鳴)