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在過去，人們對輻射防護劑的研究主要集中在對合成或天然來源的化合物進行篩選，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認可的輻射防護藥物，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作用，這使得新藥研發(fā)人員不得不將研究重點轉(zhuǎn)移到對藥用植物的研究中來。
1植物輻射防護作用的藥學(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)細胞的凋亡具有明顯的抑制作用,已知能抑制自由基引起細胞凋亡的物質(zhì)即具有輻射防護作用，這也可用來解釋銀杏提取物具有輻射防護作用的原因。
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作用的活性成分。Goel等研究發(fā)現(xiàn)，受到強度為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)進行兩個月的觀察發(fā)現(xiàn)，在第30天存活率可達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)，從而保護小鼠細胞的能量系統(tǒng)不被破壞。除此以外，沙棘還可保護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等使用單細胞電泳技術(shù)對沙棘漿果乙醇提取物的作用機理進行研究發(fā)現(xiàn)，該提取物對輻射誘導(dǎo)的鼠胸腺細胞中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)使得細胞核可抵抗高達將近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。對其輻射防護作用進行過系統(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作用，但就對低劑量γ輻射處理引起的鼠骨髓細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)進行過詳細的研究。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）具有促進有絲分裂、激活NK細胞和活化巨嗜細胞等許多免疫活性。關(guān)于人參的輻射防護作用有很多報道，其作用的主要機理在于它能夠促進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效果，其認為人參對小鼠的輻射防護作用在于它可促進小鼠骨髓細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。鬼臼的輻射防護活性非常顯著，甚至超過了合成的輻射防護劑氨磷汀和diltiazem。Coleman等最先報道了鬼臼對小鼠的輻射防護作用，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作用最明顯，其作用的機理可能是通過增加細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作用，但是到目前為止，大部分植物來源的輻射防護劑還尚未進行相關(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行篩選成為可能。進一步的研究還包括：（1）對標(biāo)準(zhǔn)提取物（standardizedextracts）的有效性進行系統(tǒng)評價的方法；（2）輻射防護作用有效組分的分離研究；（3）輻射防護劑的配合使用和添加活性增強劑（bioenhancers），以加強療效；（4）當(dāng)前大多數(shù)輻射防護劑本質(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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