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红景天抗辐射活性研究进展

2013-04-09董佩佩王志存孙合美

食品研究与开发 2013年8期
关键词:抗辐射红景天纤维细胞

董佩佩,王志存,孙合美

(1.广西民族师范学院化学与生物工程系,广西 崇左 532200;2.山东宝来利来生物研究院,山东 泰安 271000)

红景天(Rhodiola rosea)据药典记载,红景天是景天科多年生草木或灌木植物,高10 cm~20 cm,生长于海拔800 m~2 500 m 高寒无污染地带的珍稀野生植物。作为亚洲地区传统药材,其药用部位为干燥根及根茎,性甘、苦、平,益气活血、通脉平喘,具有刺激神经系统、增加工作效率、消除疲劳和预防高山症等作用,用于气虚血瘀、胸痹心痛、中风偏瘫和倦怠气喘[1]。目前常用的景天科红景天属植物有:山红景天(R.Hodiola Sachalinensis.A.Bor)或大花红景天(R.Hodiola Crenulata Hohba)。全世界共有90 多种红景天属植物,我国有73 种,主产区西藏有32 种。主要有效成分有红景天甙、酪醇、黄酮类、活性酶、多糖类、氨基酸、微量元素和多种维生素等[2]。

20 世纪60 年代苏联科学家发现,红景天具有与人参、刺五加类似的“适应原样”作用,并且不会出现人参的过度兴奋作用和刺五加的致便秘作用,可以协助身体回复稳态。即红景天能提高机体对抗各种来自化学、生物或物理因素的刺激。

近年来,随着医学的发展及人类对红景天研究的深入,研究发现红景天具有良好的抗辐射效果,本文针对红景天抗电离辐射的药理学性质做一综述,对红景天抗辐射功效的进一步研究提供参考。

1 辐射对人类的危害

随着科技的发展,现代生活大大增加人体接触辐射的机会,手机、电脑等家用电器以及来自建筑材料的氡,衰变过程中会释放出α 射线等等。机体受辐射后,可直接作用于人体DNA、酶类及蛋白质等。引起化学键断裂、分子变性、细胞结构破坏[3],同时产生大量的氧自由基[4],间接促使组织细胞变性、坏死,诱发代谢紊乱及多系统功能障碍[5]。进而引起机体多种组织和器官的损伤,甚至导致细胞突变、癌变、致死等。为减少辐射所受伤害,辐射防护剂必不可少。传统的辐射防护剂有氨巯基类、色胺类化合物等都存在着有效剂量范围窄和有效时间短并且具有一定毒副作用等缺点,故近年来中草药在辐射防护方面的作用倍受重视[6]。

2 红景天抗辐射功能研究进展

2.1 红景天抗UVA/UVB 辐射

史飞[7]等以体外培养的人皮肤纤维细胞为研究对象,研究红景天甙对紫外线(UVA)、中波紫外线(UVB)辐射的成纤维细胞生长的干预作用,研究表明UVA、UVB 辐射成纤维细胞后,细胞会出现解体、排列紊乱、脱颗粒现象;加入红景天甙(浓度为200 μg/mL)时,从细胞数量和形态上观察,体外培养成纤维细胞经UVA、UVB 照射未出现明显的改变。体外培养的成纤维细胞经UVA、UVB 辐射后,出现明显的凋亡峰,凋亡率升高;应用红景天甙后凋亡率下降。该试验表明红景天甙对成纤维细胞由紫外线引起的凋亡具有保护作用。林颖慧[8]采用彗星分析方法对红景天甙进行研究,确定其安全使用浓度1 mg/mL,即当大于该浓度时,反而对细胞有毒害作用。同时,对红景天提取液与红景天甙标准品的辐射保护作用进行比较,表明红景天提取液中除了红景天甙外的其它物质对辐射也具有一定的防护作用,它们与红景天甙协同作用,具有显著的辐射防护作用以及对乙醇造成的损伤的保护作用。

2.2 红景天抗高能X 射线辐射

姜义[9]等以小鼠为研究对象,研究红景天甙对X射线照射小鼠的预防作用,试验结果表明,红景天甙可减少X 射线辐射引起的脾细胞破坏、外周血畸形红细胞的产生以及心肌和肝脏血清过氧化脂质(LPO)的产生,显著降低由辐射引起的骨髓嗜多染红细胞微核产生率。邓伟国[10]等研究了X 射线对小鼠脂质及细胞表面电荷的影响和红景天甙的干预作用,表明红景天甙有防护X 射线辐射损伤机体组织和细胞膜的作用。王振华[11]等以BALB/C 小鼠为研究对象,研究红景天甙对X 射线辐射损伤所致遗传毒性和免疫损伤的保护作用。BALB/C 小鼠接受4 Gy X 射线全身照射后,灌胃给予10、20、40 mg/kg 剂量的红景天甙。24 h 后,采用碱性彗星电泳方法检测小鼠外周血白细胞DNA 损伤程度,用吖啶橙荧光染色法检测小鼠骨髓微核形成情况,用噻唑蓝(MTT)比色法检测刀豆球蛋白(ConA)和脂多糖(LPS)诱导的脾淋巴细胞增殖率。结果表明,红景天甙可剂量依赖性地抑制X 射线所导致的小鼠外周血DNA 损伤及骨髓微核形成,同时对辐射所导致的脾淋巴细胞转化能力下降也有明显的防护作用,证试红景天甙对X 射线所致遗传损伤和免疫抑制均有明显防护作用。

2.3 红景天抗60Coγ 射线辐射

贾正平等[12]以小鼠为研究对象,研究狭叶红景天水提物对经60Coγ 射线照射后的小鼠的存活率、骨髓造血细胞增殖及免疫功能的恢复。结果表明,狭叶红景天水提物有明显的辐射保护作用。郑志清等[13]研究发现,红景天醇提取物可延长受60Coγ 照射小鼠的存活时间,同时对外周白细胞有保护作用。孔福全等[14]利用60Coγ 射线在200 Gy 剂量下对添加了不同浓度红景天甙的pUC19 质粒DNA 进行辐照试验,结果表明,红景天甙可以和DNA 竞争与自由基进行反应,从而减少自由基对DNA 的攻击造成的损伤。

3 红景天抗辐射性能展望

大量研究表明,红景天可以抑制氧自由基的生成。并且对大鼠受辐射后外周血、骨髓白细胞有明显保护作用,对大鼠胸腺及脾脏指数有明显增高作用,表明其在辐射防护方面具有很高应用价值,同时,红景天对人体神经系统、循环系统、代谢系统和内分泌系统等均有调理作用,还具有毒性小、无明显蓄积作用[15]。因此,红景天在辐射损伤防护领域开发利用前景广阔。

3.1 开发新型防晒产品

随着人们对紫外线过量照射造成危害的认识逐渐加强,防晒类化妆品的开发及使用越来越受到人们的关注。而选用具有无毒副作用等特点的纯天然植物成分已成为当今防晒剂发展的趋势。研究表明,红景天具有良好的抗UVA/UVB 辐射活性。因此,可以选用红景天提取物开发无毒无害的防晒产品。

3.2 开发抗辐射保健品

随着信息化社会的高度发展,电离辐射无处不在,如果长期接触,会对人体健康产生危害,研究表明,红景天对电离辐射所造成的自由基损伤具有明显的保护作用。开发红景天系列抗辐射保健品,提高机体对辐射的耐受性,可以减少人们由于电离辐射引发的各种疾病,尤其适合作为职业放射工作人员的辐射防护保健产品。

3.3 研制癌症放射治疗过程中辐射防护剂

目前,放射治疗(放疗)仍然是治疗肿瘤的主要方法之一,即通过使用放射线杀死肿瘤细胞。但是,放射线没有严格地选择性,在杀死肿瘤细胞的同时,正常细胞也受到损害,从而对机体的正常组织及器官造成严重的伤害,产生严重的副作用。研究表明,红景天具有良好的抗X 射线及抗60Coγ 的功能,可以有效地抑制辐射引起的细胞膜损伤,对细胞膜有保护作用;对造血功能有一定的保护作用,白细胞和红细胞下降减少;免疫器官受损较轻。因此,以红景天的活性成分为基础,开发放疗的辐射防护剂可以有效的减少放疗的副反应,减轻癌症患者放疗的痛苦。

[1]国家药典委员会.中国药典[M].2005 年版.化学工业出版社,2005:106

[2]吴少雄,郭亚东,郭祀远,等.大花红景天乙醇提取物的化学成分研究[J].现代食品科技,2008,24(4):322-324

[3]仝国辉,谭壮生,杨庆.大花红景天的抗辐射损伤作用[J].卫生毒理学,2004,18(3):183-184

[4]苗艳波,师海波,孙英莲,等.高山红景天的抗辐射作用[J].中药药理与临床,2004,20(3):21-22

[5]Arora R,Chawla R,Sagar R,et al.Evaluation of radioprotective activities Rhodiola imbricata Edgew-a high altitude plant[J].Mol Cell Biochem,2005,273(1/2):209-223

[6]郑志清,叶于薇,董妙珠,等.红景天抗辐射功能的初步试验研究[J].上海预防医学,2000,12(2):69-70

[7]史飞,李铀等.红景天甙对经UVA/UVB 辐射的成纤维细胞生长形态的影响[J].北京中医药,20l0,29(8):627-631

[8]林颖慧.用彗星分析方法研究红景天对紫外辐射的防护作用[D].北京:2009:43-44

[9]姜义,宵雪媛,关桂梅.红景天贰对X 射线照射小鼠的预防作用[J].中华放射医学防护,1995,15(3):214-216

[10]邓伟国,陈秋丽,傅艳,等.X 线对小鼠脂质及细胞表面电荷的影响和红景天苷的防护作用[J].白求恩医科大学学报,1997,2(1):17-19

[11]王振华.红景天苷对X 射线辐射损伤防护作用[J].生物物理学报,2009,25(增刊):479-480

[12]贾正平,谢景文,孙卫胜,等.狭叶红景天水提物的辐射保护作用[J].兰州医学院学报,1997,23(3):17-20

[13]郑志清,叶于蔹,董妙珠,等.红景天抗辐射功能的初步试验研究[J].上海预防医学,2000,12(2):70

[14]孔福全,王潇,赵葵,等.红景天苷对γ 射线辐射致DNA 损伤的影响[J].中国原子能科学研究院年报,2009:180

[15]Tu Y,Roberts L,Sherry K,et al.Rhodiola crenulata induces death and inhibits growth of breast cancel cell lines[J].J Med Food,2008,11(3):413-423

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