迷迭香酸对放射致DNA损伤的防护作用及其机制的初步研究

最近越来越多的研究表明活性氧类自由基（ROS）在电离辐射引起的DNA损伤中起到重要的调节作用。清除自由基的物质被统称为抗氧化物质。几十年来,辐射防护剂层出不穷;由于天然产物毒性多比合成药小,大量植物来源的抗氧化物的放射保护作用引起了人们的关注。 目的:本课题拟应用多种放射损伤模型研究天然小分子化合物迷迭香酸的防护放射作用,从体外和体内实验观察迷迭香酸对小剂量放射引起的微核发生率的影响,探讨迷迭香酸对放射致DNA损伤的防护作用及其初步机制。 方法:建立γ射线照射的中国仓鼠肺细胞（V79细胞）模型,进行细胞微核实验,观察迷迭香酸对细胞DNA损伤的放射防护作用;建立γ射线照射的C57BL/6J小鼠模型,进行骨髓嗜多染红细胞微核实验,观察迷迭香酸对骨髓嗜多染红细胞的保护作用。在此基础上,用多标记微孔板检测仪检测经迷迭香酸处理后的V79细胞内活性氧（ROS）的含量及小鼠骨髓细胞中谷胱甘肽（GSH）的水平,初步探讨迷迭香酸放射防护作用的分子机制。 结果:首先,通过细胞微核实验,探讨了V79细胞体外照射条件,确定了4Gy 60Coγ射线照射的V79细胞为体外微核实验模型。结果显示,迷迭香酸在100μM以下剂量,可剂量依赖地降低受照V79细胞的微核发生率;应用MTT方法观察了迷迭香酸对V79细胞的毒性,发现迷迭香酸200μM以下剂量对细胞没有明显的毒性。 其后,通过骨髓嗜多染红细胞微核发生率检测,确定2Gy剂量照射的C57小鼠为体内微核实验模型。研究发现迷迭香酸剂量依赖地降低2Gyγ线照射小鼠骨髓嗜多染红细胞微核发生率,照前给药效果显著,照后给药效果不明显;适当延长给药时间可增强迷迭香酸的体内疗效。小鼠受照前连续7d口服给予迷迭香酸100mg/kg,能明显降低小鼠骨髓细胞中嗜多染红细胞微核发生率（6.50‰）,与照射对照组（23.65‰）比较明显降低,比维生素C（VC）组（14.51‰）亦有降低。 最后,初步研究迷迭香酸放射防护的作用机制,结果显示:经过迷迭香酸处理过的V79细胞能明显减少细胞内ROS的生成,迷迭香酸预防治疗的C57BL/6J小鼠骨髓细胞中GSH含量明显增加,初步推断迷迭香酸的具有放射防护作用可能与二者有密切的关系。 结论:迷迭香酸在体内、外照射模型上均能剂量依赖地降低小剂量γ线照射引起的细胞微核发生率;照前给药有效,照后给药效果不明显;适当延长给药时间可增强迷迭香酸的体内疗效。初步机制研究提示,迷迭香酸可能通过降低细胞内ROS生成和增加细胞内GSH含量达到减轻放射致DNA损伤的作用。这些结果提示,迷迭香酸有望开发成高效、低毒的新型DNA放射损伤防护药物。