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实验红鲫药物评价中的有效应用

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于实验鲫鱼类体形适中、繁殖力强,具有进行药理学试验独特的优势。本研究将实验红鲫用于核辐射毒理学和核辐射损伤修复研究,以评价实验红鲫在药物疗效与安全性评价中的应用。生物防护主要是采取服用药物或者提取物减少核辐射对人体的损害。葡多酚可以有效抑制核辐射引起的氧化应激损伤,有效增强淋巴细胞的增殖活性。

实验红鲫药物评价中的有效应用

由于实验鲫鱼类体形适中、繁殖力强,具有进行药理学试验独特的优势。近年来,已经有人用实验鲫鱼对四环素、诺氟沙星、干草抽提物、氟苯尼考等多种药物进行了药物动力学、残留研究以及毒性试验,促进了有关新药的研发工作。如胡琳琳等(2008)从发病金鱼中分离出温和气单胞菌,并对该菌进行了药敏试验,筛选出了对该菌敏感的庆大霉素、诺氟沙星、氯霉素等药物。严美姣等(2008)探讨了敌百虫、溴氯海因、三氯异氰尿酸、溴氰菊酯等药物对异育银鲫鱼苗的急性毒性试验,试验得到了该4种药物异育银鲫安全浓度。

鲫鱼是国内农贸市场最常见的食用鱼类之一。可以用于评估如二英等有毒化学品对人类水生态环境的潜在危害。例如,韩见龙等(2009)就利用鲫鱼作为生物标志物,对浙江省部分地区河塘遭受二英、多氯联苯污染进行评价。本研究将实验红鲫用于核辐射毒理学和核辐射损伤修复研究,以评价实验红鲫在药物疗效与安全性评价中的应用。

人参煎剂对辐射致实验红鲫毒效应的保护作用

我国的核工业体系涵盖了从铀矿勘察、铀矿开采、铀矿浓缩转化、核燃料棒加工制造、核动力结构研究设计与加工、废弃核燃料后处理等核产业链。产业链中的每一环节,都面临着核辐射污染及其防护处理问题。众所周知,核废料以及核反应堆废水中,含有放射性核素铯-137(137Cs),如核电站泄漏事故和核试验中会有大量137Cs的释放,在与放射性相关的试验研究中也经常用到有放射性核素137Cs的辐射仪,137Cs半衰期为30.2年,可以经空气和水传播。核电站的建设需要消耗大量的核燃料,核燃料的生产依赖于铀矿的开采,由此产生了大量的铀尾矿渣,污染尾矿库周边的空气、土壤,是亟须解决的问题。目前对于核污染的防治通常采取降低污染物的射线后采用重水屏蔽,金属罐封装,最后深埋地下的处理方式。低剂量放射性采用金属屏蔽门防护服等方式进行防护,也包括核辐射生物防护,如服用药物或者植物提取物等生物防护方法减少核辐射对人体的损害。开展核辐射生物效应研究是核辐射生物防护研究的基础。氧化应激是指生物机体内氧化作用超过机体本身抗氧化作用的能力,过多的活性氧产生的自由基引起脱氧核糖核酸(DNA)、蛋白质、脂质过氧化,进而损伤生物大分子,破坏细胞,引起自噬等,导致机体衰老和神经退行性病变。Deniz M等发现过量的硒可以引起斑马鱼产生氧化应激,表现为肝、肾、脑中的还原型谷胱甘肽含量明显增加,肝脏中金属硫蛋白(MT)含量降低,脑中MT含量降低,进而引起斑马鱼体内的内环境稳态失调。Małgorzata Materska等发现在短时间的锌胁迫下鲫鱼的氧化应激防御系统未能激活,显示机体的氧化防御系统也存在启动阈值,还发现同等条件下水环境的pH值会影响鲫鱼体内的氧化应激水平,酸性环境中还原型酶的活性更高。核辐射主要表现为电离辐射,会产生大量的自由基,而自由基是氧化应激产生的直接因子,因而核辐射通常情况下都会引起生物氧化应激。

Marzook EA等发现微波辐射引起小鼠SOD、GSH-Px酶活性降低,而MDA含量增加,表明氧化应激水平升高,同时激活了细胞NE-kB信号通路导致细胞凋亡。Barg M等发现核辐射引起染色体损伤、活性氧自由基增加、引起细胞凋亡。核辐射对于生物体的损伤作用主要体现在细胞损伤和遗传物质改变。细胞损伤包括核辐射引起细胞内活性氧含量增加和细胞内生物大分子的结构损伤,进而导致细胞的凋亡、组织的崩解;核辐射还会诱导细胞的炎症反应。遗传物质改变包括染色体损伤、DNA结构解构。目前对于核辐射的治疗与防护也是研究的一个热点,核辐射的防护分为物理防护和生物防护,物理防护采用物理屏蔽措施防止核辐射射线对人造成伤害,这种防护措施直接有效,但局限性多,应用范围不广。生物防护主要是采取服用药物或者提取物减少核辐射对人体的损害。目前研究显示多味人参和多种植物提取物对核辐射引起的DNA损伤和体内产生的氧化应激反应都有比较好的防护作用。Ahlatci A等发现葡多酚对于从事核作业的工作人员所产生的氧化应激损伤有一定的防护作用。葡多酚可以有效抑制核辐射引起的氧化应激损伤,有效增强淋巴细胞的增殖活性。陆兴熠等发现五麦党黄口服液对于γ射线所引起的细胞损伤有一定的防护作用,显示五麦党黄口服液可以升高小鼠外周血白细胞数量,并增强小鼠免疫系统的防御能力。Ran Y等发现人参预处理可以降低小鼠受到核辐射后的氧化应激水平,降低体内炎症因子表达水平,核辐射处理后的小鼠接受人参治疗后,可以明显发现小鼠体内氧化应激相关酶活性降低,炎症反应减轻,细胞凋亡数量减少。徐春红等发现心叶青牛胆根提取物预处理小鼠后,可以有效预防核辐射对组织器官所造成的损伤,研究显示心叶青牛胆根提取物预处理后观察到小鼠睾丸,体重、器官重量增加,体重指数增加,睾丸生精管直径增大,睾丸中的脂质过氧化程度降低,谷胱甘肽还原酶和过氧化氢酶活性降低,可使睾丸恢复到正常生理状态。

随着地球环境对于温室气体的接纳量越来越少,化石燃料的使用约束性越来越强,人类把未来的能源需求寄望在新能源的开发上,其中,核能是新能源的主力军。核电站的建设与发展带来了对于核辐射防护与治疗研究的迫切需求,为此找到一种可行性好、有效性高的方法或者药物来应对核辐射带来的机体损害是本研究的目的所在。核辐射引起的生物损伤标志物主要包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、丙二醛、还原型谷胱甘肽、多种炎症因子、Hsp70等。其中,还原型谷胱甘肽与超氧化物歧化酶的含量代表了细胞清除活性氧的能力,一定范围内可以反映机体的氧化应激水平;丙二醛的含量则是体内脂质过氧化水平的直接表现载体,还原型谷胱甘肽与超氧化物歧化酶活力的高低间接反映了机体清除氧自由基的能力,而丙二醛的高低又直接反映了机体细胞受自由基攻击的严重程度,因此还原型谷胱甘肽与超氧化物歧化酶和丙二醛的测定相互配合,可以更加准确地反映机体内的氧化应激水平。热休克蛋白家族是正常情况下机体不表达或者少量表达的蛋白,但在外界不利因素的刺激下表达量会大量增加,包括温度、污染物、高盐等不利条件胁迫。本研究发现,实验红鲫在核辐射处理后也会有Hsp70蛋白表达上调的现象,因此本研究选择Hsp70作为检测指标探讨人参煎剂是否会降低核辐射后实验红鲫体内Hsp70的表达量。血液生化指标是直观反映机体稳态,反映机体内环境状态,进而观察机体组织器官损伤程度,机体的健康状况的生物指标。核辐射后血液生化指标都有显著变化,可以较好地反映实验红鲫机体的损伤程度。本试验综合从血液生化指标、抗氧化酶活性、Hsp70蛋白、组织病理学观察4个方面探讨人参煎剂对于核辐射前/后实验红鲫机体内的一系列变化,包括分子水平、组织水平,研究人参煎剂是否具有防护核辐射的作用,以期为核辐射的预防和治疗提供参考与借鉴。

1.试验目的

研究137Cs和铀尾矿渣诱导实验红鲫氧化应激;研究人参煎剂对137Cs和铀尾矿渣诱导实验红鲫氧化应激损伤的保护作用;探讨在核辐射毒理学及核辐射损伤与修复中应用实验红鲫的可行性。

2.方法

(1)实验红鲫137Cs核辐射急性毒理学试验

实验方法参照本章第四节。实验红鲫核辐射处理前,进行实验红鲫核辐射急性毒理学试验,急性毒性试验预试验设置10个剂量组,分别是0Gy、20Gy、40Gy、60Gy、80Gy、100Gy、120Gy、140Gy、160Gy、180Gy,每组实验红鲫10尾,137Cs辐射后观察并记录实验红鲫的行为特征和死亡数量,得出实验红鲫死亡的最大剂量和最小剂量,最大剂量应满足死亡率大于80%,最小剂量应满足死亡率小于20%,由最大剂量和最小剂量之间的差距根据等对数间距设置六个剂量组,每组10尾,辐射后持续观察实验红鲫生活行为变化,并记录死亡数量和死亡时间,试验期间饲喂条件、pH值、水温、溶氧量保持在正常范围内,记录下1d、5d、10d、15d、20d、25d、30d内实验红鲫死亡数量,由改良寇氏法计算出30d内实验红鲫核辐射半数致死剂量LD50

(2)137Cs辐射处理

根据半数致死剂量设置两个剂量组,分别是1/2 LD50,1/4 LD50,剂量分别为8.2Gy和4.1Gy,每个剂量组设置核辐射组、核辐射前人参预防组、核辐射后人参治疗组,另外设置人参对照组和空白对照组,总计8组,每组实验红鲫12尾。核辐射前人参预防组先期给药人参煎剂一周,核辐射后治疗组接受核辐射处理后饲喂人参煎剂,人参对照组试验期间一直给药人参煎剂,对照组不做任何处理。分别于核辐射处理后第1d、7d、14d、28d抽取血液提取DNA,进行血液生化指标分析,SOD、GSH-Px、MDA酶活性测定;分别于第14d和第28d取样做组织病理学切片,每组取样6尾,取样器官为肝脏、肾脏、肠、心脏、脾脏。

(3)铀尾矿渣处理

根据半数致死剂量及铀尾矿渣核辐射剂量率,选取铀尾矿渣10kg组和20kg组,采用R-PD型便携式智能化X-γ辐射仪测得10kg铀尾矿渣剂量率为2.4m SV/min,20kg铀尾矿渣剂量率为5.6m SV/min,10kg组铀尾矿渣处理实验红鲫28h,测得辐射剂量为4.03Gy;20kg组铀尾矿渣处理实验红鲫24h,测得辐射剂量为8.06Gy。10kg组和20kg组分别设置人参预防组和人参治疗组,人参预防组在铀尾矿渣处理前先用人参煎剂喂养一周,人参治疗组在铀尾矿渣处理后饲喂人参煎剂,按照2g/kg体重投喂到水体中,试验期间人参治疗组持续给药。

(4)检测指标与检测方法

测定的生化指标有:钾离子(K+)、钠离子(Na+)、氯离子(Cl)、镁离子(Mg2+)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、乳酸脱氢酶(LDH)。其中TP采用双缩脲法测定,ALB采用溴甲酚绿法测定,Na+、Cl、Mg2+、K+采用电极法测定,AST、ALT、ALP、LDH采用速率法测定。

测定血清SOD(超氧化物歧化酶)酶活性、血清GSH-Px(谷胱甘肽过氧化物酶)酶活性、血清MDA(丙二醛)含量、Hsp70(热休克蛋白70)表达量。

3.试验结果

(1)137Cs对实验红鲫的急性毒性和辐射致实验红鲫毒性效应

实验红鲫经核辐射处理后3d内无明显行为特征变化,4d后80Gy、160Gy剂量组实验红鲫游动速度加快,表现出呼吸困难,有冒头现象,体表局部颜色加深,鱼体黏液分泌增多,9d后80Gy剂量组实验红鲫出现厌食,游动乏力,身体平衡能力下降,随后实验红鲫活动能力逐渐下降,游动速度减缓,身体消瘦,待用玻璃棒敲击实验红鲫尾部发现其无游动反应时,即可判断实验红鲫已经死亡。10d后80Gy剂量组死亡1尾,15d后40Gy、80Gy、160Gy剂量组分别死亡2尾、3尾、6尾,死亡数量随着时间延长而增加,高剂量组死亡时间较低剂量组出现早,高剂量组出现短时间内大量死亡的现象,其中160Gy剂量组从第15d到第20d死亡10尾。由改良寇氏法计算出30d内实验红鲫核辐射半数致死剂量LD50,得出30d半数致死剂量为16.4Gy。

(2)137Cs和铀尾矿渣辐射后,SOD、GSH-Px酶活性升高、MDA含量增加。

(3)137Cs和铀尾矿渣辐射后,肝脏和肾脏Hsp70表达量升高。

(4)137Cs和铀尾矿渣辐射后,血清中Na+、Cl、Mg2+、K+浓度增加,TP、ALB含量下降,GLB含量上升,ALT、AST、ALP酶活性升高。

(5)辐射后给药人参煎剂与辐射前给药人参煎剂均抑制SOD、GSHPx酶活性升高,抑制MDA含量增加,抑制Hsp70表达量增加。具体结果见表4-49、表4-50、表4-51和图4-17、图4-18。

1)人参煎剂对137Cs处理实验红鲫血清中SOD酶活性的影响

表4-49显示对照组和人参组相比实验红鲫血清中SOD酶活性有所增加,但没有统计学意义,4.1Gy剂量组辐射处理后第1d血清中SOD酶活性显著增加相比于对照组有统计学意义,人参预防组与人参治疗组实验红鲫血清中SOD酶活性没有表现出同样的趋势,而是显著低于对照组,第7d,4.1Gy剂量组SOD酶活性较对照组有明显下降,第14d人参预防组、人参治疗组与对照组相比明显降低,差异有统计学意义。第28d人参预防组与人参治疗组SOD酶活性有显著增加,差异有统计学意义。8.2Gy人参预防组与人参治疗组SOD酶活性相较于8.2Gy剂量组明显降低,差异有统计学意义。其中8.2Gy人参治疗组下降幅度大于8.2Gy人参预防组。

表4-49 人参煎剂对137Cs处理实验红鲫血清SOD酶活性的影响(Mean±SD)

注:*表示人参预防组和治疗组与剂量组比较P<0.05

2)人参煎剂对137Cs处理实验红鲫血清GSH-Px酶活性的影响

从表4-50可以看出,4.1Gy人参预防组在第1d、7d GSH-Px酶活性高于4.1Gy组,在第14d、28d 4.1Gy人参预防组GSH-Px酶活性明显低于4.1Gy组,差异有统计学意义。4.1Gy人参治疗组在第1d、7d、14d、28d GSH-Px酶活性明显低于4.1Gy组,差异有统计学意义。8.2Gy人参预防组与人参治疗组在第1d、7d实验红鲫血清酶活性显著低于8.2Gy剂量组,差异有统计学意义,在第14d、28d明显高于8.2Gy组,差异有统计学意义。(www.xing528.com)

表4-50 人参煎剂对137Cs处理实验红鲫血清GSH-Px酶活性的影响(Mean±SD)

注:*表示人参预防组和治疗组与剂量组比较P<0.05。

3)人参煎剂对137Cs处理实验红鲫血清MDA含量的影响

表4-51显示,对照组与人参对照组相比实验红鲫血清中MDA含量变化不明显,没有统计学意义。4.1Gy人参预防组在辐射后第1d血清中MDA含量明显低于4.1Gy组,有统计学意义;人参治疗组血清中MDA含量略微高于4.1Gy剂量组,无统计学意义。在第7d 4.1Gy人参治疗组血清中MDA含量明显低于人参预防组和4.1Gy剂量组,有统计学意义。三组在第14d、28d两个时间点血清中MDA含量变化无统计学意义。

4)人参煎剂对137Cs处理实验红鲫肝脏、肾脏Hsp70蛋白表达量的影响

表4-51 人参煎剂对137Cs处理实验红鲫血清MDA含量的影响(Mean±SD)

注:*表示人参预防组和治疗组与剂量组比较P<0.05。

图4-17 人参煎剂对137Cs处理实验红鲫肝脏Hsp70蛋白表达量的影响

*表示4.1Gy/8.2Gy人参预防组和人参治疗组与4.1Gy/8.2Gy相比P<0.05

实验红鲫辐射处理后给药人参煎剂,预防组辐射前给药人参煎剂7d,治疗组辐射后持续给药人参煎剂,以辐射当天为0d,分别于第14d、28d提取肝脏组织总蛋白测定Hsp70蛋白表达量(图4-17)。图4-17显示,14d各组的肝脏、胰脏Hsp70表达量均高于28d对应组的表达量,差异有统计学意义,4.1Gy人参治疗组与人参预防组肝脏、胰脏的Hsp70表达量明显低于4.1Gy剂量组,8.2Gy人参预防组和人参治疗组肝脏、胰脏Hsp70蛋白表达量相较于8.2Gy剂量组显著下降,差异有统计学意义。人参预防组与人参治疗组之间差异不明显,没有统计学意义。

实验红鲫辐射处理后给药人参煎剂,预防组辐射前给药人参煎剂7d,治疗组辐射后持续给药人参煎剂,以辐射当天为0d,分别于第14d、28d提取肾脏组织总蛋白测定Hsp70蛋白表达量,如图4-18所示。图4-18显示,4.1Gy剂量组的肾脏Hsp70表达量高于4.1Gy人参预防组和4.1Gy人参治疗组,8.2Gy剂量组的肾脏Hsp70表达量高于8.2Gy人参预防组和8.2Gy人参治疗组,差异均有统计学意义。

图4-18 人参煎剂对137Cs处理实验红鲫肾脏Hsp70蛋白表达量的影响

*表示4.1Gy/8.2Gy人参预防组和人参治疗组与4.1Gy/8.2Gy相比P<0.05。

4.讨论

目前研究发现重金属、化学品和污染物所引起的机体氧化水平升高是导致生物损伤的重要因素,生物有机体在高温、重金属、化学品、核辐射等外来不利因素刺激下,会引起有机体内的自由基或活性氧大量增加,进而激活有机体的抗氧化防御系统,引起相关酶活性、蛋白表达量增加,以消除体内过多的自由基或活性氧。但当活性氧水平超过生物有机体的清除能力之后,过量的自由基或活性氧会引起脂质过氧化水平增加,蛋白羰基化,DNA损伤等,进而引起细胞损伤、凋亡等。

近年来随着核工业的发展,核辐射的防护与监测日益成为大家关注的焦点,有研究者发现核辐射与氧化应激之间存在着密切的联系,例如Kanter M发现核辐射引起有机体内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平增加,性活氧水平与染色体畸变,细胞凋亡相关联。氧化应激水平主要通过相关的氧化应激酶活性及活性氧代谢产物进行检测,如SOD、GSH-Px、CAT、MDA等。研究发现,经过137Cs(4.1Gy、8.2Gy)辐射后实验红鲫血清中SOD酶活性相比于对照组均有明显增加,其中4.1Gy剂量组SOD酶活性先增加后降低,而8.2Gy剂量组SOD酶活性水平一直处于增加趋势,这一现象提示低剂量的核辐射对实验红鲫的损伤程度较低,机体可以在较短时间内清除过量的自由基,体内再次达到氧化还原平衡,因而SOD酶活性逐渐回归正常水平,而高剂量的核辐射引起的氧化应激,机体不能在短时间内予以修复,因而SOD酶活性处于较高水平,以清除过多的活性氧。研究发现,137Cs辐射后高剂量组(8.2Gy)实验红鲫血清中GSH-Px含量呈现先增加后降低的趋势,低剂量组(4.1Gy)GSH-Px含量呈现先增加后降低再增加的趋势。GSH-Px含量先增加可能是因为辐射后体内大量消耗GSH-Px用于还原氧自由基,机体反馈调节合成GSH-Px量增加,由于体内清除活性氧存在多条途径,包括SOD酶、CAT酶、细胞色素氧化酶等,在多种去氧化酶共同作用下,机体氧自由基趋于正常水平,GSH-Px含量也随之下降。低剂量组GSH-Px含量在降低之后再次增加,可能是GSH-Px在谷胱甘肽过氧化物酶作用下清除氧自由基之后接受H被谷胱甘肽还原酶再次还原为基本结构;高剂量组在GSH-Px清除自由基之后由于还原酶受到破坏未能将氧化型GSH-Px还原,因而GSH-Px含量未能再次升高。

研究中发现,137Cs辐射后4.1Gy剂量组和8.2Gy剂量组实验红鲫血清中MDA含量有明显增加,且高剂量组(8.2Gy)增加量更大,更为显著,MDA是生物体脂质过氧化之后的代谢产物,其水平直接反映了机体的脂质过氧化程度,MDA含量和SOD酶活性、GSH-Px酶活性可以综合反映氧化应激水平,从本次试验结果可以得出137Cs辐射诱导机体产生氧化应激,且氧化应激水平和辐射剂量呈正相关的结论。

研究中发现核辐射后实验红鲫血清中钾离子浓度下降,钠离子、氯离子、镁离子浓度上升,差异有统计学意义。血清中离子浓度的变化主要依赖于肾脏和离子通道的调节功能,核辐射后肾脏受到损伤,肾小管的通透性增加,肾小球的重吸收能力下降,核辐射产生氧化应激引起离子通道的膜蛋白功能改变甚至丧失,导致离子大量从内循环系统中流失,因而血清中离子浓度发生改变。血清中总蛋白浓度反映了实验红鲫的机体状态,本试验及本章第四节中的试验发现低剂量(4.1Gy)核辐射后血清中总蛋白浓度下降,显示核辐射后实验红鲫的摄食能力下降,健康状况恶化,蛋白的合成能力下降。白蛋白是肝合成的一种球形蛋白,其对于维持血液渗透压有重要作用,正常情况下肾脏的过滤作用会排出少量白蛋白,但大部分会经过重吸收作用返回到血液中。试验中发现137Cs辐射后血清中白蛋白浓度下降,可能由于辐射后肝脏损伤,合成来源减少,肾脏的通透性增强,重吸收作用减弱,引起白蛋白排出量增加,导致血清中白蛋白含量降低。球蛋白是生物体免疫系统合成的免疫球蛋白,试验中发现血清低剂量组(4.1Gy)球蛋白含量先降低后增加,分析可能是在受到外来损伤后血清中储存的球蛋白用于免疫物质的合成而暂时降低了血清中球蛋白浓度,随后机体在反馈调节机制作用下肝脏大量合成球蛋白以参与免疫反应。高剂量组(8.2Gy)球蛋白先增加后降低,可能是因为高剂量的辐射直接激发肝脏合成球蛋白信号,补偿血清中球蛋白的损失,随后肝脏在高剂量辐射后功能受损,合成能力降低,导致血清中球蛋白含量降低,生物体免疫能力下降。

ALT(谷丙转氨酶)和AST(谷草转氨酶)是反映肝功能状况的两种血清酶,两种酶主要存在于肝脏和心肌细胞中,试验中发现核辐射后实验红鲫血清中ALT和AST酶活性增加,这可能是因为肝脏和心肌细胞受损,细胞膜和毛细血管的通透性增加,导致分布于肝脏组织细胞质中的ALT和AST释放到血液中,引起血清中酶活性增加。试验中发现ALP(碱性磷酸酶)和LDH(乳酸脱氢酶)活性在辐射后有明显升高,可能是由于辐射后实验红鲫组织细胞受到损伤,肝脏和肾脏中的LDH游离出来,引起酶活性升高,而ALP是参与免疫系统对于病原体的标记与识别,ALP酶活性的增加有利于机体防御外来病原菌的侵袭。热休克蛋白家族(Hsps)是一种高度保守的蛋白家族,其表达量受基因遗传和环境刺激的双重影响。Hsps蛋白家族参与蛋白质的组装、折叠与合成,还与细胞凋亡有密切关系,能显著提高细胞抗应激能力、抗氧化能力。目前较多的研究发现Hsp70在应激条件下,表达量会显著增加。Hsp70是鱼类应对环境变化与不利条件的重要调节蛋白,Misa-Agustiño M J发现高温胁迫使鲈鱼肝脏中Hsp70表达量增加,本次试验中发现核辐射后实验红鲫肝脏和肾脏中Hsp70蛋白表达量升高,可能是组织细胞在不利条件下增加Hsp70合成,应激产生的Hsp70可以提高过氧化氢酶(CAT)水平,进而清除活性氧,维持细胞氧化代谢平衡。

人参煎剂是由人参煎熬而成,其主要活性成分为人参多糖和人参皂苷。人参多糖具有提高免疫力,增强小鼠抗肿瘤能力,提高抗肿瘤药物疗效。研究人员还发现人参多糖中富含1,6-葡聚糖的亚型可以提高CAT和SOD酶活性,降低羟自由基的氧化程度,从源头上减少活性氧产生,进而降低氧化应激水平。人参皂苷可以降低氧化应激脂质过氧化水平,减少MDA产生,提高SOD和GSH-Px酶活性以提高细胞抗氧化能力,降低细胞氧化应激损伤。本试验研究中发现辐射前加入人参煎剂喂养和辐射后加入人参煎剂喂养在第1d和7d明显增加SOD和GSH-Px酶活性,在第14d和28d SOD和GSH-Px酶活性降低,分析可能是人参煎剂中的有效成分在核辐射后通过提高抗氧化作用酶系活性增强细胞清除活性氧能力,加入了人参煎剂之后细胞的抗氧化作用能力增强,能在较短时间内恢复细胞氧化-还原平衡状态。人参煎剂喂养还可以降低MDA含量,这进一步印证人参煎剂可以有效降低核辐射对细胞造成的氧化损伤。

人参煎剂组核辐射后血清中钾离子、钠离子、氯离子、镁离子浓度相比于未加人参煎剂核辐射组都有明显降低,显示核辐射中人参煎剂对于肾脏具有一定的预防作用,降低了肾脏的损伤程度,抑制了组织细胞中离子外流,有效改善细胞膜通透性,降低血清中离子浓度,维持内环境稳定。人参煎剂组核辐射后血清中总蛋白、白蛋白浓度相比未加人参煎剂组显著下降,显示人参改善了实验红鲫身体状况,血液中营养成分有增加,肝细胞凋亡减少。球蛋白浓度增加,分析可能为免疫系统在核辐射中受到人参煎剂中活性成分的有效保护,免疫功能保存完整,因而能够快速应答机体免疫反应,迅速消灭外来病原体,保持实验红鲫健康。人参煎剂组血清中谷草转氨酶、谷丙转氨酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶活性相比核辐射未加人参煎剂组下降明显,分析人参煎剂预防肝细胞、肾脏免于核辐射产生的氧化应激损伤,保持了组织细胞完整性,降低了血清中谷丙转氨酶、谷草转氨酶和碱性磷酸酶活性,而乳酸脱氢酶活性的降低可能是因为细胞的氧化应答不明显,细胞消耗能量有限,三羧酸循环维持在正常水平。人参煎剂组肝脏和肾脏Hsp70蛋白表达量明显低于核辐射组,结合抗氧化酶活性变化趋势表明人参煎剂可以有效降低实验红鲫核辐射氧化应激响应。

5.结论

(1)核辐射可诱导实验红鲫氧化应激。

(2)人参煎剂能够降低实验红鲫氧化应激程度,对于核辐射引起的实验红鲫氧化应激损伤有保护作用。

(3)实验红鲫可用于核辐射毒理学和核辐射损伤修复研究。

除上述几方面的应用外,实验红鲫在其他方面也有非常多的用途,如在实验肿瘤学研究领域中的应用。王宗保等(1996)建立了鲫鱼肝脏肿瘤模型等。相信随着对实验鲫鱼(如实验红鲫)标准化研究的不断深入,其必将成为生物医学包括卫生毒理学研究的理想实验动物

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