百里醌對輻射暴露小鼠造血系統(tǒng)的保護(hù)作用

劉琳琳

百里醌（thymoquinone）是從黑種菜籽油中分離出來的主要有效單體，中藥理論認(rèn)為其具有益氣養(yǎng)陰的功效。前期研究發(fā)現(xiàn)百里醌在抗癌、抗糖尿病、抗高血壓、抗菌、止痛、免疫調(diào)節(jié)、抗炎、解痙攣、保肝、抗氧化等方面具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng)［1?3］。百里醌對于放射性腸炎及放射性肝臟損傷具有較好的保護(hù)效果［4?5］。本研究給予受照射小鼠百里醌，觀察百里醌對造血系統(tǒng)輻射損傷的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料（1）實(shí)驗(yàn)動物。雄性ICR小鼠，體質(zhì)量20～23 g，6～8周齡，購自北京華阜康生物科技股份有限公司［SCXK（京）2014?0004］，飼養(yǎng)于中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所SPF級動物房。（2）主要儀器與試劑。百里醌購自美國Cayman公司。RPMI 1640培養(yǎng)基、小牛血清購自中奧天元科技發(fā)展公司。培養(yǎng)基（Methocult M3534）購自加拿大Stemcell公司，MEK?8222K全自動血液分析儀購自日本光電公司，CKX31倒置顯微鏡購自日本奧林巴斯公司。Cammacell?40137Cs放射源采用加拿大原子能公司的產(chǎn)品，其劑量率約為0.87 Gy/min。活性氧（ROS）探針DCFH購自碧云天生物科技公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 動物分組及給藥將ICR小鼠按平均體質(zhì)量一致原則分為對照組、照射組和百里醌組，每組5只。小鼠在照射前給藥1 d，照射后繼續(xù)給藥3 d。采取灌胃給藥，每只0.2 mL，對照組和照射組給予含10%二甲基亞砜（DMSO）的生理鹽水，百里醌組給予10 mg/kg百里醌。其中對照組不接受照射（0 Gy），照射組和百里醌組給予2.0 Gy全身照射。照射后7 d取材。

1.2.2 血細(xì)胞與單側(cè)股骨骨髓細(xì)胞計(jì)數(shù)小鼠以抗凝方法取血，并將小鼠處死。配置含有2%胎牛血清的磷酸鹽緩沖液，在股骨兩側(cè)分別用2 mL注射器針頭插入骨髓腔中緩慢沖洗，每側(cè)沖洗3次，以獲取骨髓細(xì)胞的懸液，然后進(jìn)行5倍稀釋。最后用全自動血細(xì)胞計(jì)數(shù)儀測定外周血和骨髓細(xì)胞濃度。

1.2.3 集落形成能力測定在小鼠受照后7 d，無菌分離小鼠骨髓細(xì)胞，計(jì)數(shù)調(diào)整骨髓細(xì)胞濃度。按3534培養(yǎng)基說明書接種骨髓細(xì)胞，并培養(yǎng)5 d。倒置顯微鏡下觀察，若細(xì)胞數(shù)≥30個(gè)判定為集落陽性。細(xì)胞集落數(shù)以1×105個(gè)所形成的集落形成單位（CFU）表示。

1.2.4 ROS水平測定取骨髓細(xì)胞，加入ROS檢測試劑（5 μmol/L DCFH）后37℃水浴30 min，洗滌1次后將細(xì)胞懸起，采用流式細(xì)胞儀進(jìn)行熒光檢測，分析各組細(xì)胞平均熒光強(qiáng)度變化，測定各組ROS水平。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法數(shù)據(jù)處理采用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間多重比較采用LSD?t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 百里醌對受照小鼠外周血和單側(cè)股骨骨髓細(xì)胞的影響與對照組相比，照射組小鼠外周血白細(xì)胞（WBC）、紅細(xì)胞（RBC）、血紅蛋白（HGB）、血細(xì)胞比容（HCT）、血小板（PLT）、單側(cè)股骨骨髓細(xì)胞數(shù)（BMMNC）均顯著下降（P＜0.05），百里醌組外周血WBC、RBC、HGB、HCT和PLT計(jì)數(shù)也出現(xiàn)顯著下降（P＜0.05）。與照射組比較，百里醌組小鼠外周血WBC和BMMNC顯著提高（P＜0.05），見表1。

Tab.1 Comparison of the peripheral blood indicators andBMMNCs beween 3 groups of mice表1 各組小鼠外周血和BMMNC比較（n=5，x±s）

2.2 百里醌對受照射小鼠骨髓細(xì)胞集落形成能力的影響與對照組（63.2±9.5）相比，照射組小鼠骨髓細(xì)胞集落形成數(shù)量（5.5±3.0）減少，與照射組比較，百里醌組小鼠骨髓細(xì)胞集落形成數(shù)量（14.8±3.3）顯著提高（F=155.904，P＜0.01）。

2.3 百里醌對受照小鼠骨髓細(xì)胞ROS的影響與對照組（6 438±1 169）相比，照射組小鼠的骨髓細(xì)胞ROS水平（12 732±1 107）顯著升高，百里醌組受照小鼠骨髓細(xì)胞中的ROS水平（9 260±1 018）較照射組降低（F=44.223，P＜0.05）。

3 討論

放射治療是惡性腫瘤的主要治療方式，但放射治療在殺傷癌細(xì)胞的同時(shí)也會對正常細(xì)胞造成輻射損傷。前期研究發(fā)現(xiàn)中藥血必凈注射液或吲哚?3?甲醇、五倍子酸等單體均具有一定的造血系統(tǒng)損傷防護(hù)效果［6?8］。本文研究了百里醌對造血系統(tǒng)輻射損傷的防護(hù)作用，并對其機(jī)制進(jìn)行初步探討。

造血細(xì)胞有極高的輻射敏感性，受輻射后外周血淋巴細(xì)胞數(shù)量急劇降低［9］。本研究結(jié)果表明，百里醌對接受2.0 Gy照射的小鼠外周血WBC和BMMNC均有顯著的保護(hù)作用。在造血系統(tǒng)中造血祖細(xì)胞增殖產(chǎn)生成熟造血細(xì)胞，更易受到輻射損傷。通過模擬體內(nèi)造血環(huán)境進(jìn)行粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落形成實(shí)驗(yàn)可檢測骨髓細(xì)胞的增殖能力。實(shí)驗(yàn)表明百里醌對提高輻射損傷小鼠骨髓細(xì)胞的集落形成能力效果明顯［10］。

輻射除了直接作用到生物大分子外，還會與組織細(xì)胞中的水分子作用，可以大量產(chǎn)生多種ROS，而這些ROS和生物中的大分子作用，引起DNA、蛋白等損傷，因此ROS水平的高低在一定程度上決定輻射損傷的程度［11］。本研究發(fā)現(xiàn)百里醌能夠有效降低輻射升高的ROS水平。

綜上所述，對于全身接受2.0 Gy照射的小鼠，在給予百里醌后可明顯提高其外周血WBC和BMMNC計(jì)數(shù)，還可提高其骨髓細(xì)胞的克隆形成。百里醌通過抑制輻射誘導(dǎo)細(xì)胞中ROS升高而達(dá)到對造血系統(tǒng)輻射防護(hù)的效果。