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在過去，人們對輻射防護(hù)劑的研究主要集中在對合成或天然來源的化合物進(jìn)行篩選，如抗氧化劑、金屬元素、免疫調(diào)節(jié)劑、酯多糖和前列腺素等。由美國WalterReed陸軍研究所開發(fā)的氨磷?。ㄉ唐访鸻mifostine）是目前唯一的一個經(jīng)美國FDA認(rèn)可的輻射防護(hù)藥物，被用于緩解頭頸癌癥病人輻射治療過程中的口腔干燥癥狀。最近幾年，造血生長因子和細(xì)胞因子也被用于輻射傷害的治療，但它們在毒性、作用時效、用藥的方便程度等方面都不太理想。當(dāng)前，全世界有近70％的人口都在使用藥用植物，愈來愈多的藥用植物已經(jīng)被證實具有明顯的輻射防護(hù)作用，這使得新藥研發(fā)人員不得不將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到對藥用植物的研究中來。
1植物輻射防護(hù)作用的藥學(xué)研究 1.1積雪草Centellaasiatica傘狀花科植物積雪草很早以前就被用于消化道潰瘍、皮膚創(chuàng)傷和記憶力衰退的治療，它含有多種具抗氧化活性的成分，如積雪草苷（asiaticoside）、積雪草酸（asiaticacid）、玻熱模苷（brahmoside）、玻熱模苷（brahminoside）和異玻熱米酸（isobrahmicacid）等。有關(guān)積雪草的神經(jīng)調(diào)節(jié)作用已有很多報道，但關(guān)于其輻射防護(hù)作用的研究卻很少。Arora等研究發(fā)現(xiàn)，積雪草提取物100mg/kg可明顯緩解接受2Gy低劑量離子輻射的小鼠所產(chǎn)生的體重減輕和反胃癥狀。另外，口服該提取物對接受8Gy亞致死劑量的60Coγ射線照射的小鼠也具有類似的保護(hù)效果；Gupta等報道了積雪草還可以減輕γ-輻射和氯化鎘產(chǎn)生的組合毒性。
1.2銀杏Ginkgobiloba已知銀杏可通過激活抗氧化劑谷胱甘肽的生成而減輕氧化損傷，常被用于治療哮喘和循環(huán)系統(tǒng)有關(guān)的疾病。它除了含有香豆素（coumarins）、兒茶素（catechins）、銀杏萜內(nèi)酯（ginkgolides）、白果內(nèi)酯（bilobalide）和鼠李黃素（rhamnetin）等大量的活性成分以外，還含有許多黃酮類化合物，如山奈酚（kaempferol）、榭皮素（quercetin）、楊梅黃素（myricetin）、銀杏黃素(ginkgetin)和異銀杏黃素（isoginkgetin）等，總計約300多種。銀杏提取物Egb761，由于具有減輕線粒體氧化損傷的作用而被用于治療由缺氧所導(dǎo)致的大腦機(jī)能紊亂。100g/ml的銀杏葉乙醇提取物對羥自由基引發(fā)的兔小腦神經(jīng)元培養(yǎng)細(xì)胞的凋亡具有明顯的抑制作用,已知能抑制自由基引起細(xì)胞凋亡的物質(zhì)即具有輻射防護(hù)作用，這也可用來解釋銀杏提取物具有輻射防護(hù)作用的原因。
1.3沙棘Hippophaerhamnoides沙棘記載有抗氧化、消炎、抗微生物、止痛和增強(qiáng)免疫力等活性，早在1000多年以前，西藏就已經(jīng)使用沙棘油（seabuckthornoil）來治療口腔粘膜炎、陰道炎、子宮頸潰爛、十二指腸潰瘍和胃功能失調(diào)等多種病癥。沙棘的漿果中除了含有諸如鼠李黃素、異鼠李黃素（isorhamnetin）、榭皮素和山奈酚在內(nèi)的多酚類化合物之外，還含有胡蘿卜素、維生素(A、E、C、K)、單寧、棕櫚甘油酯、硬脂酸和油酸等多種具輻射防護(hù)作用的活性成分。Goel等研究發(fā)現(xiàn)，受到強(qiáng)度為1Gy的X射線輻射處理的兔子在口服沙棘濃縮果汁之后，可使得血液中11氧醛固酮的水平恢復(fù)正常，并且能存活更長的時間。Arora等。在用強(qiáng)度為10Gy的60Coγ射線照射之前30min用沙棘漿果的50％乙醇提取物30mg/kg處理實驗小鼠，連續(xù)進(jìn)行兩個月的觀察發(fā)現(xiàn)，在第30天存活率可達(dá)82％，而對照組在接受輻射后的15d內(nèi)全部死亡，該提取物具有保護(hù)作用的原因在于它可以降低由γ-輻射所引起的線粒體毒害效應(yīng)，從而保護(hù)小鼠細(xì)胞的能量系統(tǒng)不被破壞。除此以外，沙棘還可保護(hù)γ-輻射引起的胃腸系統(tǒng)損傷，且caspase3（天冬氨酸激酶特異性的半胱氨酸蛋白酶）活性的降低在該過程中起到關(guān)鍵作用。Prem等使用單細(xì)胞電泳技術(shù)對沙棘漿果乙醇提取物的作用機(jī)理進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，該提取物對輻射誘導(dǎo)的鼠胸腺細(xì)胞中DNA單鏈缺口的產(chǎn)生具有明顯的抑制作用，在體外條件下該提取物可持續(xù)維持染色質(zhì)的緊縮狀態(tài)使得細(xì)胞核可抵抗高達(dá)將近1000Gy的輻射處理。沙棘作為一種很有前景的抗輻射藥用植物，其適宜的治療劑量還需要進(jìn)一步研究。
1.4胡椒薄荷Menthapiperita唇形科植物胡椒薄荷用于治療嘔吐和胃腸脹氣已有1000多年的歷史，它含有包括咖啡酸（caffeicacid）、丁香油酚（eugenol）、迷迭香酸（rosmarinicacid）和生育酚（tocopherol）在內(nèi)的諸多抗氧化活性成分。其提取物除了具有抗菌活性外還有抗突變的性質(zhì)，可用于預(yù)防口腔癌。胡椒薄荷的葉子中含有蕓香糖苷圣草酚（7Orutinosideseriodictyol）和木犀草素（luteolin），薄荷油中也含有相當(dāng)多的活性成分，如薄荷醇（menthol）、薄荷酮（menthone）、桉油精（cineole）、乙酸薄荷酯（menthylacetate）、異薄荷醇（isomenthol）、檸檬烯（limonene）和蒎烯（pinene）等。已知輻照會引起動物細(xì)胞中的染色體發(fā)生畸變，但在輻照前如果經(jīng)胡椒薄荷提取物預(yù)處理可使發(fā)生畸變的細(xì)胞數(shù)目明顯減少。研究發(fā)現(xiàn)，小鼠在接受亞致死輻射劑量處理之前每天口服胡椒薄荷提取物1g/kg可有效控制其骨髓細(xì)胞中的染色體損傷，與此同時，它還可增加輻照后小鼠中的谷胱甘肽濃度和降低脂質(zhì)過氧化，其對血液中的血清磷酸酯酶活性也有保護(hù)作用。
1.5零陵香Ocimumsanctum零陵香又稱為羅勒，廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)，常用于治療皮膚病、肝臟病變和瘧疾，還可作為蛇和毒蟲叮咬的解毒劑。零陵香中發(fā)現(xiàn)的活性成分有：芹菜苷元（apigenin）、香芹酚（carvacrol）、丁香油酚（eugenol）、葒草素（orientin）、迷迭香酸（rosmarinicacid）、烏索酸（ursolicacid）和葫蘆巴苷（vicenin）。在其乙醇提取物中還發(fā)現(xiàn)了木犀草苷（galuteolin）、沒食子酸（gallicacid）、原兒萘酸（protocatechicacid）、香草酸（vanillicacid）和香草醛（vanillin）。Weiss等。對其輻射防護(hù)作用進(jìn)行過系統(tǒng)的研究，分別用零陵香水和乙醇提取物對小鼠腹腔給藥進(jìn)行處理，經(jīng)過為期30d的觀察發(fā)現(xiàn)，兩者均能明顯提高小鼠的成活率，且前者更加明顯，其最適劑量為50mg/kg，急性LD50為6g/kg；同時還發(fā)現(xiàn)，不僅腹腔給藥比口服更有效，且分多次給藥比一次性單一劑量給藥也更加有效。進(jìn)一步對零陵香的水溶性組分葒草素和葫蘆巴苷研究發(fā)現(xiàn),在γ輻射開始前30min用兩種化合物處理均可明顯提高小鼠的存活率，且即使達(dá)到100mg/kg的劑量也未觀察到任何毒性作用。葒草素和葫蘆巴苷對γ輻射誘導(dǎo)的鼠肝脂質(zhì)過氧化具有相同的保護(hù)作用，但就對低劑量γ輻射處理引起的鼠骨髓細(xì)胞染色體畸變的抑制效果而言，葫蘆巴苷的效果更加明顯，且優(yōu)于氨磷汀。
1.6人參Panaxginseng有關(guān)人參在抗衰老、抗氧化、抗腫瘤和抗菌方面的性質(zhì)已經(jīng)進(jìn)行過詳細(xì)的研究。人參的莖和葉中含有人參皂苷（ginsenosides）、三葉豆（triofolin）、水楊酸和對香豆酸（pcoumaric），根部則含有人參多糖（panaxanA～H）、人參炔三醇（panaxytriol）、亞麻脂（linolein）、棕櫚酸（palmiticacid）和谷甾醇（β-sitoserol）。從人參的醇溶組分中提取的人參酸性多糖（ginsan）具有促進(jìn)有絲分裂、激活NK細(xì)胞和活化巨嗜細(xì)胞等許多免疫活性。關(guān)于人參的輻射防護(hù)作用有很多報道，其作用的主要機(jī)理在于它能夠促進(jìn)輻射處理后血液中血小板和紅血球數(shù)目的恢復(fù)，研究發(fā)現(xiàn)，其水溶性組分（蛋白質(zhì)和碳水化合物）對小鼠的輻射防護(hù)作用比全提取物要低得多，皂苷類成分則沒有明顯的作用。Song等研究發(fā)現(xiàn)，與輻射后給藥相比，在輻射前24h以100mg/kg劑量的人參多糖經(jīng)腹腔注射給藥對小鼠具有最佳的輻射防護(hù)效果，其認(rèn)為人參對小鼠的輻射防護(hù)作用在于它可促進(jìn)小鼠骨髓細(xì)胞的增殖和釋放大量的造血生長因子。
1.7鬼臼Podophyllumhexandrum為小檗科（Berberidaceae）的一種多年生草本，又叫桃兒七，英文名稱himalayanmayapple。其根部用于治療便秘、蚊蟲叮咬、皮膚過敏和風(fēng)濕等疾病已經(jīng)有近2000年的歷史，它含有多種抗病毒和抗癌的活性成分，主要分為脂素（lignans）和黃酮兩大類化合物：前者包括鬼臼毒素（podophyllotoxin）、鬼臼樹脂（podophyllin）和盾葉鬼臼素（peltatins），后者如榭皮素、山奈酚和紫云英苷（astragalin）等。鬼臼的輻射防護(hù)活性非常顯著，甚至超過了合成的輻射防護(hù)劑氨磷汀和diltiazem。Coleman等最先報道了鬼臼對小鼠的輻射防護(hù)作用，在輻射前用鬼臼的根狀莖提取物處理比輻射后處理保護(hù)作用更明顯，且在該條件下的最適劑量為200mg/kg。除了可改善輻射所致的胃腸道損傷之外，鬼臼的水溶性提取物還可以調(diào)節(jié)鼠肝抗氧化防御系統(tǒng)中抗氧化酶的活性，若在輻射前用鬼臼提取物處理小鼠，可觀察到輻射12h后鼠肝中谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶（GST）和超氧化物歧化酶（SOD）的活性均比對照要高。線粒體作為生成ATP的部位，它對輻射損傷后的修復(fù)過程非常重要，實驗證明鬼臼還可減輕輻射對哺乳動物線粒體造成的傷害。在對人肝癌HepG2細(xì)胞的研究中發(fā)現(xiàn)，在輻射前1～2h用0.1～1.0g/ml較低濃度的鬼臼水提取物處理起到的輻射防護(hù)作用最明顯，其作用的機(jī)理可能是通過增加細(xì)胞中抗氧化劑谷胱甘肽的濃度從而抑制由輻射引起的線粒體膜脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的氧化損傷。
1.8心葉青牛膽Tinosporacordifolia作為防己科（Menispermaceae）的一種抗衰老藥草，它具有預(yù)防糖尿病、解熱鎮(zhèn)痛、抗氧化和免疫調(diào)節(jié)等活性，廣泛用于治療包括黃疸、皮膚病、貧血和感染在內(nèi)的各種疾病。其根部提取物可改善黃疸病人手術(shù)后kupffer細(xì)胞的功能和抑制肝臟勻漿中硫酸亞鐵引起的過氧化反應(yīng)，這可能與其所具有的清除自由基和螯合金屬離子的性質(zhì)有關(guān)。有實驗證明，在使小鼠接受致死劑量的輻照之前，每天口服心葉青牛膽水溶性提取物5mg/kg，連續(xù)觀察30d后發(fā)現(xiàn)，處理組的存活率為33％，而對照組則全部死亡。使用啤酒酵母作為實驗?zāi)Ｐ妥C明，心葉青牛膽根部的水溶性成分阿拉伯半乳聚糖（arabinogalactan）的輻射防護(hù)活性幾乎完全在于其出色的清除自由基的能力，因為它并不引起酵母細(xì)胞中過氧化氫酶和超氧化物歧化酶活性的提高。另外，該提取物還可減輕輻射所致的DNA降解，在提取物濃度達(dá)6.9mg/ml時，經(jīng)γ-輻射處理的pBR322質(zhì)粒DNA所形成的單鏈缺口與對照比較可減少71％。
2總結(jié) 綜上所述，許多植物都具有對輻射傷害的保護(hù)作用，但是到目前為止，大部分植物來源的輻射防護(hù)劑還尚未進(jìn)行相關(guān)的臨床試驗。在當(dāng)前，開發(fā)一種有效和可靠的用于評價輻射防護(hù)作用效果的高通量生物分析方法是非常有必要的，這將使得快速和大批量地對植物提取物樣品進(jìn)行篩選成為可能。進(jìn)一步的研究還包括：（1）對標(biāo)準(zhǔn)提取物（standardizedextracts）的有效性進(jìn)行系統(tǒng)評價的方法；（2）輻射防護(hù)作用有效組分的分離研究；（3）輻射防護(hù)劑的配合使用和添加活性增強(qiáng)劑（bioenhancers），以加強(qiáng)療效；（4）當(dāng)前大多數(shù)輻射防護(hù)劑本質(zhì)上都是起預(yù)防作用的，這在一定程度上限制了它們的用途，因此，開發(fā)具有治療作用的輻射恢復(fù)藥物（radiorecoverydrugs）將成為當(dāng)務(wù)之急。
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