香蘭素衍生物VND3207對α粒子輻射損傷的防護作用.pdf

1、電離輻射是由能直接產(chǎn)生電離的粒子或間接產(chǎn)生電離的粒子（或二者的混合粒子所組成。電離輻射對生物體造成損傷可以通過輻射能量直接作用于生物分子,導致DNA，蛋白質(zhì)等損傷，導致細胞凋亡，造成機體組織器官功能衰竭，如造血組織功能減退，外周血白細胞數(shù)下降，消化、心血管系統(tǒng)功能降低，免疫系統(tǒng)紊亂等；電離輻射還可以通過間接作用，即通過水在輻射反應中產(chǎn)生的自由基、活性氧（ROS）攻擊核酸、蛋白質(zhì)、生物膜等重要大分子并造成轉錄因子活化，也導致細胞凋亡，基因

2、突變，繼發(fā)性腫瘤的發(fā)生，如白血病，放射性皮膚癌等。輻射可分為電離輻射包括帶電粒子（α粒子、β粒子、質(zhì)子等）和不帶電粒子（X射線、γ射線、中子等）；和非電離輻射包括光（可見光，紅外線，紫外線）和電磁輻射（微波、射頻等）。基于輻射對機體危害極大，研究放射損傷防治手段，尋找積極有效的防治藥物具有重要意義。目前研究輻射防護劑機制包括兩個方面，其一促進DNA修復，抑制細胞凋亡如生長因子，蛋白酶抑制劑等，但其毒副作用大，降低了臨床價值；其二是抗氧化

3、應激，降低ROS的生成如含硫化合物，酚類等，但作用濃度高，療效低。因此，尋找一種無毒或低毒、高效的輻射防護劑顯得尤為重要。
　　 天然化合物香蘭素(3-甲氧基-4-羥基-苯甲醛)又名香草醛、香莢蘭醛，因其具有抗氧化和抗誘變的活性廣泛應用于食品添加劑中。有研究報道香蘭素能清除X射線和紫外線誘導的ROS，降低染色體畸變和細胞微核率，增強DNA修復，但其作用濃度高，活性低。本研究篩選出輻射防護作用更好的香蘭素衍生物丁香醛（Syring

4、aldehyde，VND3207），前期試驗已經(jīng)證實VND3207比香蘭素更能有效的清楚自由基，降低輻射誘導的DNA損傷；同時，VND3207對γ射線致人正常細胞基因組損傷和細胞凋亡的有良好的保護作用，在實驗動物水平上，VND3207能增加γ射線輻射后白細胞數(shù)，減少輻射后脾細胞凋亡率及微核形成率?；谝陨系睦碚摵蛯嶒灒菊n題選用α粒子致輻射損傷的細胞模型，進一步研究VND3207的抗輻射效應，并從細胞，分子水平探討其作用機制。
　

5、　 ⑴通過免疫熒光實驗建立了α粒子損傷的細胞模型，結果提示與γ射線相比，α粒子誘導的γ-H2AX簇集點為斑塊狀，損傷面積大，熒光強度強，持續(xù)時間長，ImageJ圖像統(tǒng)計分析也得出相應的結論；同時，免疫熒光結果顯示α粒子輻射后細胞內(nèi)p-Chk-2與γ-H2AX呈共同的亞細胞定位。提示p-Chk-2參與了α粒子輻射后DNA損傷修復反應。
　　 ⑵通過MTT實驗檢測了香蘭素衍生物VND3207對正常細胞的影響。結果表明經(jīng)0-100μ

6、mol/L VND3207處理的細胞，增值能力無明顯變化，同時與DMSO對照組相比，細胞的增殖無明顯變化，提示VND3207在0-100μmol/L對正常細胞無明顯毒性。
　　 ⑶通過細胞克隆形成實驗表明無論是照射前還是照射后給與一定濃度的VND3207藥物，均能增強細胞對a粒子的輻射損傷抗性。同時，在不同劑量照射下，50mmol/L的VND3207均可以提高細胞的輻射敏感抗性，照射前用藥效果比照射后用藥更好，反映出本課題以前報

7、道的VND3207清除自由基的作用，由此減輕了輻射對DNA的間接損傷效應。此外Annexin Ⅴ標記結合流式細胞術檢測顯示50μmol/LVND3207對受照細胞凋亡的發(fā)生有較好的防護作用
　　 ⑷DNA雙鏈斷裂是電離輻射致細胞最嚴重的損傷形式。中性單細胞凝膠電泳結果表明，VND3207能明顯減輕2.0Gyα粒子誘導的DNA雙鏈的斷裂率，并呈藥物依賴關系；同時50μmol/L的VND3207能有效降低2.0Gyα粒子輻射后不同時

8、間點的DNA原位損傷。微核試驗表明，20μmol/L以上濃度VND3207保護下輻射細胞的微核率顯著下降；免疫熒光及Western 印跡實驗也是顯示VND3207有效地降低了0.5Gyα粒子致細胞核內(nèi)γ-H2AX的表達。
　　 ⑸當DNA發(fā)生斷裂損傷時，機體就會啟動DNA的修復機制。Western blot檢測了α粒子輻射后細胞內(nèi)修復蛋白的表達，結果顯示5-100μmol/L的VND3207能有效的提高α粒子輻射后p-DNA-P

9、Kcs（S2056）的表達，但是對p-Chk-2的表達無明顯變化。同時，免疫熒光結果表明50μmol/LVND3207可以增加α粒子輻射后NF-κB的核易位，從而抵抗輻射誘導的細胞凋亡。
　　 綜上所述，VND3207對正常細胞無明顯毒性，并能夠有效增強α粒子輻射后細胞的輻射敏感抗性，提高細胞抗凋亡能力，保護輻射誘導DNA損傷，維護細胞基因組穩(wěn)定性，增加修復蛋白的表達。因此，VND3207有開發(fā)成為抗輻射新藥的價值，并成為臨床治