X射線照射對機體過氧化水平及抗氧化能力影響的實驗研究＊

李大鵬，王永清，呂春雷，王鳳嬌，張 霞，鄭文哲

隨著現代工業化社會的快速發展，與X射線接觸機會增多致遭受輻射損傷的可能性增加，X射線照射損傷防護及急性放射病治療成為防護及臨床醫學的重要研究課題［1，2］。筆者通過不同劑量X射線照射大鼠，監測大鼠抗氧化酶中超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶（hydrogen peroxide enzyme，CAT）及反映抗氧化系統功能狀況的總抗氧化能力（total antioxidant capacity，T－AOC）指標變化，探討X射線照射對機體脂質過氧化水平及抗氧化能力的影響，現報告如下。

1 材料和方法

1．1 實驗動物 健康雄性Wistar大鼠19只，SPF級，體質量（0．2±0．005） kg，購于山東省魯抗醫藥股份有限公司 ［實驗動物生產許可證：SCXK （魯）2013－0001］。

購買實驗動物在屏障環境 ［SYXK （軍）2012－0045］中恒溫、恒濕條件下適應性飼養6 d，自由進食及飲水，山東省魯抗醫藥股份有限公司提供標準顆粒動物飼料。

1．2 儀器與試劑 測定 T－SOD、CAT及T－AOC，主要儀器包括722型光柵分光光度計（上海第三分析儀器廠，T－SOD檢測波長550 nm、1 cm光徑比色杯，CAT測定為波長 405 nm、0．5 cm 光徑比色杯，TAOC檢測波長520 nm、1 cm光徑比色杯）、5415R臺式冷凍小型離心機、5810R臺式冷凍高速離心機（德國Eppendorf公司）等。

T－SOD、CAT及T－AOC測定試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

1．3 輻照條件 選擇Brecise Treatment System醫用直線加速器（瑞典醫科達公司），進行大鼠全身X線照射，照射野20 cm×20 cm，照射野距離100 cm。

1．4 實驗方法

1．4．1 動物分組 19只大鼠適應性飼養6 d后進行實驗，隨機分為實驗組A、實驗組B和對照組C，其中實驗組A為6只、實驗組B為7只、對照組C為6只，均稱重并記錄。

1．4．2 輻照方法 實驗中，A、B實驗組大鼠均每日進行X線照射，全身一次性照射，1次／d，連續6 d，其中實驗組A照射劑量為3 Gy，實驗組B照射劑量為 2 Gy，2 組劑量率均為 1．5 Gy／min。對照組 C 不進行X線照射。

實驗過程中，各組大鼠均自由飲水及相同標準飼料喂養。

1．4．3 標本采集 實驗組A、B組大鼠末次照射后，均禁食24 h（自由飲水）進行血液標本采集，對照組C直接禁食24 h后采集血液標本。采集操作用10%水合氯醛進行麻醉，按0．3 ml／100 g大鼠體質量的劑量，腹腔注射。麻醉穩定后，將大鼠仰臥固定在解剖臺上，消毒后仔細進行心臟采血，留取血標本3 ml以上，迅速按常規方法分離血清，－80℃保存待檢。

1．5 指標測定 T－SOD測定采用羥胺法，嚴格按試劑盒操作說明書要求進行標準品處理和實驗操作，550 nm波長測各孔吸光度A，檢測范圍為（262．79±23．24）U／ml。CAT活性測定采用可見光法，嚴格按試劑盒操作說明書要求進行標準品處理和實驗操作，405 nm波長測各孔吸光度 A，檢測范圍為 0．2～24．8 U／ml。T－AOC測定采用鐵還原－菲啉顯色法，嚴格按試劑盒操作說明書要求進行標準品處理和實驗操作，520 nm波長測各孔吸光度A，檢測范圍為0．2～55．2 U ／ml。

表 1 各組 T－SOD、CAT、T－AOC 檢測結果（×U／ml）

2 結果

2．1 A～C 各組 T－SOD、CAT、T－AOC 檢測結果 TSOD檢測表明：A組低于C組，B組低于C組，A組低于B組。CAT檢測表明：A組低于C組，B組低于C組，A組低于B組。T－AOC檢測表明：A組低于C組、B組低于C組、A組低于B組。見表1。

2．2 各組 T－SOD、CAT、T－AOC 組間比較結果 TSOD活性檢測：A組與C組間差異有統計學意義（P＜0．05），A 組與 B 組間差異有統計學意義 （P＜0．05），B 組與 C 組間差異無統計學意義 （P＞0．05），表明接受3 Gy照射劑量A組血清T－SOD活性顯著低于未進行X線照射的C組，也顯著低于接受2 Gy照射劑量的B組，顯示T－SOD活性與照射劑量呈負相關關系。CAT活性檢測：A組與C組間差異有統計學意義（P＜0．05），A 組與 B 組間差異有統計學意義 （P＜0．05），B組與C組間差異無統計學意義（P＞0．05）， 表明接受 3 Gy照射劑量的 A 組血清CAT活性顯著低于未進行X線照射的C組，也顯著低于接受2 Gy照射劑量的B組，顯示CAT活性與照射劑量呈負相關關系。T－AOC水平檢測：A組與C 組間差異有統計學意義（P＜0．05），其余組間差異無統計學意義（P＞0．05），表明接受 3 Gy 照射劑量 A組血清T－SOD水平顯著低于未進行X線照射的C組。見表2。

表 2 T－SOD、CAT、T－AOC 指標組間比較結果

3 討論

氧化應激是由于各種因素刺激導致機體組織或細胞內氧自由基生成增多和（或）清除能力降低，導致氧自由基在體內或細胞內蓄積，出現脂質過氧化及造成細胞或組織氧化損傷［3］。有氧條件下，大劑量X射線照射可致細胞內水輻解并產生多種活性氧自由基，形成脂質過氧化及造成生物大分子和生物膜損傷，以及細胞功能喪失及死亡，形成對機體損傷。

抗氧化酶是機體抗氧化系統中的主要組成成分，機體防御自由基攻擊的抗氧化酶系統主要有SOD、CAT等，與非酶性抗氧化物協同發揮保護作用。SOD是一種氧自由基清除劑，對機體氧化及抗氧化平衡具有重要作用，SOD變化可間接反映氧自由基在體內生成和清除情況，以及對組織損傷程度和體內抗氧化防御作用的功能情況，其活性強弱是衡量機體清除自由基及抗氧化能力的重要指標。CAT是機體防御自由基攻擊的抗氧化酶系統中的主要成分，可有效清除自由基，減輕及阻斷脂質過氧化反應，還原體內不斷生成的過氧化氫等，產生保護細胞膜結構和功能完整的作用，可間接反應抗氧化酶的活性及機體清除自由基的能力。T－AOC是生物體內酶類與非酶類的抗氧化物物質總稱，是衡量抗氧化系統功能狀況的綜合性指標，也是衡量自身抗氧化能力大小的整體指標，其含量能反映機體抗氧化系統針對外來刺激的代償能力及自由基代謝的狀況，可直接反映機體抗氧化酶活力和抗氧化系統的功能狀態，間接反映機體脂質過氧化損傷的程度［4－10］。

本研究表明：SOD活性檢測A組與C組間差異有統計學意義（P＜0．05），A 組與 B 組間差異有統計學意義 （P＜0．05），B組與C組間差異無統計學意義（P＞0．05），表明X線輻射對機體 SOD指標具有顯著性影響，接受照射的A組和B組血清SOD活性均低于對照組，且接受3 Gy照射劑量的A組SOD活性顯著低于接受2 Gy照射劑量的B組，也顯著低于未進行X線照射的C組，顯示T－SOD活性與照射劑量呈負相關關系，表明過量自由基水平致抗氧化酶SOD消耗增加，導致血清SOD活性顯著下降，降低了機體清除自由基及抗氧化能力，促進脂質過氧化并導致機體生物膜損傷。

CAT活性檢測A組與C組間差異有統計學意義（P＜0．05），A 組與 B 組間差異有統計學意義（P＜0．05），B 組與 C 組間差異無統計學意義 （P＞0．05），表明X線照射對機體CAT指標具有顯著性影響，接受照射的A組和B組血清CAT活性均低于C組，且接受3 Gy照射劑量A組CAT活性顯著低于2 Gy照射劑量的B組，也顯著低于未進行X線照射的C組，表明X線照射引起氧化應激顯著降低了抗氧化酶CAT活性，以及機體清除自由基和抗氧化能力。

T－AOC水平檢測表明A組低于C組，B組低于C組，A組低于B組，且A組與C組間差異有統計學意義 （P＜0．05），其余組間差異無統計學意義（P＞0．05）， 表明 X 線照射對機體 T－AOC 具有顯著性影響，接受3 Gy照射劑量A組T－AOC水平顯著低于未進行X線照射的C組，也低于接受2 Gy照射劑量的B組，顯示接受輻射導致強活性氧損傷，較高的自由基水平致抗氧化酶消耗增加，從而使TAOC水平顯著下降，降低了機體抗氧化能力及提高了脂質過氧化程度。

目前，X射線照射對人體損傷防護是國內外研究熱點［1］。本文選擇不同劑量X線照射大鼠方式，通過監測大鼠血清中抗氧化酶 SOD、CAT及 TAOC指標變化，評價不同劑量X線照射對機體抗氧化能力的影響，數據表明X線照射對血清SOD、CAT及T－AOC指標具有顯著性影響，可顯著降低抗氧化酶SOD、CAT活性及T－AOC水平，且SOD、CAT活性與照射劑量呈負相關關系，顯示X射線照射中較高的自由基水平致抗氧化酶消耗增加，降低了機體抗氧化酶活性水平，導致T－AOC水平顯著降低，機體清除自由基及抗氧化能力顯著下降，促進脂質過氧化并導致機體生物膜損傷，實驗為X線照射條件下如何控制脂質過氧化、清除自由基、提高抗氧化能力、加強輻射防護等研究提供了數據支持。

今后仍有待于進一步增加實驗研究數量，結合開展相關生理病理機制研究，并在輻射防護及臨床醫療等工作中不斷加以推廣［11］。

［1］曲保忠，楊 帆，孫鵬飛，等．林蛙油復方沖劑對X射線照射大鼠血白細胞及血清羥自由基的影響［J］．中國職業醫學，2010，37（1）：74－75．

［2］韓琴芳，柳曉蘭，趙振虎，等．重組人粒細胞集落刺激因子對8Gy射線照射大鼠凝血系統的影響［J］．軍事醫學科學院院刊，2010，34（2）：115－118．

［3］徐其嶺，閆 莉．富氫生理鹽水對大鼠重度顱腦損傷后氧化應激保護作用的研究［J］．重慶醫學，2014，43（8）：943－948．

［4］秦小惠，古再麗努爾·艾麥提，邵 偉，等．移植BMSCs對乳腺炎大鼠血清中自由基和抗氧化酶水平變化影響的研究［J］．現代生物醫學進展，2013，13（30）：5817－5820，5884．

［5］馬寶慧，高永勝，潘桂蘭，等．木樨草素對高脂血癥模型大鼠血漿一氧化氮水平與抗氧化能力的影響［J］．中國老年學雜志，2014，34（8）：2176－2178．

［6］溫 嘯，賀大方，倪雪勤，等．干酪乳桿菌與銀杏葉提取物對肥胖小鼠血脂及抗氧化功能的影響［J］．西北農林科技大學學報：自然科學版，2014，42（1）：1－12，17．

［7］金 晟，鄭昌吉，鄭明昱．山核桃油對四氯化碳誘導的大鼠急性肝損傷的影響［J］．延邊大學醫學學報，2013，36（3）：177－180．

［8］周 峰．煙酰胺對甲基苯丙胺注射后小鼠腦組織中脂質過氧化的影響［J］．江蘇醫藥，2014，40（1）：13－15．

［9］張歆薇，劉海強，徐勝龍，等．次生作用對大鼠血漿SOD、MDA、NO 水平的影響［J］．現代生物醫學進展，2012，12（18）：3416－3419．

［10］楊明聰，范小平，王 春．低頻超聲對大鼠頰囊黏膜潰瘍組織SOD、MDA 含量的影響［J］．重慶醫學，2012，41（26）：2711－2713．

［11］代全德，司金春，徐忠海，等．急性腦出血患者血清炎癥因子和氧化應激產物的動態監測及其臨床意義［J］．中華臨床醫師雜志：電子版，2014，8（3）：398－402．