韓曉龍, 宋錦萍, 朱德兵, 李紅毅, 黃賤英
(1.中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心航天營(yíng)養(yǎng)與食品工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100094;2.中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心航天醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100094)
黑番茄凍干粉對(duì)小鼠輻射防護(hù)作用的研究
韓曉龍1, 宋錦萍2, 朱德兵1, 李紅毅1, 黃賤英1
(1.中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心航天營(yíng)養(yǎng)與食品工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100094;2.中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心航天醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100094)
對(duì)黑番茄凍干粉的輻射防護(hù)作用進(jìn)行探討,同時(shí)對(duì)于其調(diào)控機(jī)制進(jìn)行研究。60Co γ射線對(duì)ICR小鼠進(jìn)行一次性全身照射5 Gy,黑番茄凍干粉1.5,3.0,4.5 g/(kg·d)-1干預(yù)14 d。對(duì)于胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)、WBC、骨髓有核細(xì)胞計(jì)數(shù)、脾淋巴細(xì)胞、細(xì)胞因子水平和I-κB和NF-κB表達(dá)情況進(jìn)行測(cè)定。4.5 g/kg組胸腺指數(shù)有明顯升高(P<0.05)。3.0 g/kg組的骨髓有核細(xì)胞數(shù)與輻射對(duì)照組相比具顯著性升高(P<0.05),1.5 g/kg組的脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化與輻射對(duì)照組相比,有顯著差異(P<0.01)。4.5 g/kg組能夠減緩輻射誘導(dǎo)的血清IL-1α和IL-10的增高趨勢(shì)(P<0.05)。肝臟MDA水平在輻照后表現(xiàn)出明顯的升高(P<0.05),4.5 g/kg組,肝臟和血清GSH-Px水平均有顯著的增高(P<0.05)。3.0 g/kg組與輻射對(duì)照組相比表現(xiàn)出明顯的增高。而其他兩組并沒有表現(xiàn)出顯著的變化(P>0.05)。黑番茄凍干粉有一定的輻射防護(hù)功效,其機(jī)制可能通過對(duì)于NF-κB與I-κB兩個(gè)基因表達(dá)情況的調(diào)節(jié),進(jìn)而對(duì)于炎性因子的分泌和免疫器官產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用。
黑番茄凍干粉;輻射防護(hù);I-κB;NF-κB
編者按:載人航天工程是關(guān)系國(guó)家安全和體現(xiàn)國(guó)家綜合實(shí)力的重大戰(zhàn)略工程。保障航天員在太空健康生活和高效工作是載人航天工程的核心內(nèi)容之一,然而航天特因環(huán)境(失重、狹小活動(dòng)空間、輻射、晝夜節(jié)律改變等)會(huì)給航天員身心健康造成不良影響,科學(xué)合理的營(yíng)養(yǎng)保障是其身心健康的基礎(chǔ)。隨著我國(guó)空間站工程的實(shí)施,超過180天的長(zhǎng)期航天飛行對(duì)航天員身心健康的影響就會(huì)更加凸顯。本期兩篇文章分別從輻射和鐵過載對(duì)機(jī)體的影響出發(fā),開展了天然抗氧化劑的功能作用研究,這將為航天功能食品的研制提供重要參考。(主持人:陳斌研究員)
輻射作用于人體或其他生物體時(shí),通過電離作用使受照細(xì)胞被殺死或發(fā)生變異,導(dǎo)致各種健康危害,包括造血器官損傷、白內(nèi)障、癌癥、輻射遺傳效應(yīng)等[1]。輻射主要通過以下方式發(fā)揮效應(yīng):輻射直接作用于DNA、蛋白質(zhì)和脂類,引起分子變性和細(xì)胞結(jié)構(gòu)變性;作用于機(jī)體內(nèi)水分子,使其電離激發(fā),產(chǎn)生大量自由基[2],間接使組織細(xì)胞變性、壞死,最終引起免疫、造血、神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的損害[3]。特別是在腫瘤的放射治療中,這種傷害更為嚴(yán)重[4]。
免疫器官是生物體放射敏感的靶器官之一。免疫器官對(duì)輻射的反應(yīng),表現(xiàn)為免疫細(xì)胞數(shù)量減少、抗體形成抑制和細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)失常,最終導(dǎo)致免疫功能障礙,繼而引起一系列并發(fā)癥。
黑番茄原產(chǎn)自南美洲,因其果色黑紅而得名,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,特別適合鮮食,還含有大量的茄紅素及抗氧化劑。其番茄紅素(28.04 mg/kg),花青素(89.71 mg/kg),維生素C(27.94 mg/g),維生素E(218.6 mg/g)質(zhì)量比均比普通的番茄要高[5]。
本實(shí)驗(yàn)擬通過評(píng)價(jià)黑番茄凍干粉對(duì)小鼠的輻射防護(hù)作用進(jìn)行探討,同時(shí)對(duì)于保護(hù)作用的調(diào)控機(jī)制進(jìn)行研究。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組
6~8 周ICR小鼠,體重18~22 g,共50只,均分為5組,每組10只。分別為:A,正常對(duì)照組;B,輻射對(duì)照組;C,輻射+黑番茄低劑量組(1.5 g/(kg·d)-1);D,輻射+黑番茄中劑量組(3.0 g/(kg·d)-1);E,輻射+黑番茄高劑量組(4.5 g/(kg·d)-1)。黑番茄凍干粉購自甘肅大漠紫光生物科技有限公司,水溶后每天灌胃一次,正常對(duì)照組灌胃蒸餾水。
1.2 輻射種類與劑量
60Co γ射線一次性全身照射5 Gy。除正常對(duì)照組,其他各組均進(jìn)行輻射。照射前分別按分組設(shè)定劑量經(jīng)口給予小鼠受試物14 d。
1.3 胸腺及脾臟稱重及指數(shù)計(jì)算
拉頸處死小鼠,無菌取胸腺和脾臟,稱量胸腺和脾臟質(zhì)量,計(jì)算胸腺和脾臟指數(shù);胸腺指數(shù)=胸腺質(zhì)量(mg)/體重(g);脾臟指數(shù)=脾臟質(zhì)量(mg)/體重(g)。
1.4 外周血白細(xì)胞(WBC)計(jì)數(shù)
血采至EDTA抗凝管中,利用CASY自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)儀進(jìn)行外周血白細(xì)胞計(jì)數(shù)。
1.5 骨髓有核細(xì)胞計(jì)數(shù)
取一側(cè)股骨,用2 mL生理鹽水沖洗骨髓有核細(xì)胞至離心管中,裂解紅細(xì)胞并稀釋后,細(xì)胞計(jì)數(shù)儀計(jì)數(shù),計(jì)算骨髓有核細(xì)胞總數(shù)。
1.6 脾淋巴細(xì)胞制備及培養(yǎng)
拉頸處死小鼠,無菌取脾,研磨過篩,制備脾淋巴細(xì)胞懸液,離心去上清,加1 mL紅細(xì)胞裂解液,吹散,室溫放置2~3 min后,加培養(yǎng)基中止反應(yīng);用RPMI 1640培養(yǎng)液清洗細(xì)胞3次,進(jìn)行計(jì)數(shù),用RPMI 1640培養(yǎng)液懸浮細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞密度為4×109/L。
1.7 T淋巴細(xì)胞增殖的測(cè)定
取上述制備的小鼠脾淋巴細(xì)胞,加入96孔板,每樣均分為對(duì)照組和刺激增殖組,刺激增殖組加ConA,終質(zhì)量濃度為5 mg/L;每樣加5個(gè)復(fù)孔,放至37℃、體積分?jǐn)?shù)為0.05%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)69 h。
CellTilter 96比色法測(cè)定T淋巴細(xì)胞增殖,加入CellTilter 96試劑,繼續(xù)培養(yǎng)3 h,在酶標(biāo)測(cè)定儀波長(zhǎng)為492 nm處測(cè)定光密度(A)值。所得A值即表示淋巴細(xì)胞活性。
T淋巴細(xì)胞增殖(A)=加ConA刺激孔A值-未加ConA對(duì)照孔A值。
1.8 血清中細(xì)胞因子水平的測(cè)定
基于微球技術(shù)的多參數(shù)檢測(cè)技術(shù)(CBA)能夠從單一樣本中同時(shí)檢測(cè)多種目的蛋白,操作簡(jiǎn)單,省時(shí)省力,樣本需要量小,與以往的技術(shù)相比具有更高的靈敏度、更好的重復(fù)性和更寬的測(cè)量范圍。由于本實(shí)驗(yàn)中可采集的小鼠血清量較少,用常用的檢測(cè)方法(如ELISA法)最多能檢測(cè)4~5種細(xì)胞因子,并不能夠表現(xiàn)復(fù)雜的細(xì)胞因子免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò),故選用流式微球技術(shù)同時(shí)測(cè)定血清中細(xì)胞因子的水平。
采用流式微球矩陣(cytometric bead array,CBA)技術(shù)。使用Bender Medsystems試劑盒中的細(xì)胞因子標(biāo)準(zhǔn)品按照梯度法稀釋成7種濃度加上空白對(duì)照管,制備細(xì)胞因子標(biāo)準(zhǔn)曲線。吸取待測(cè)血清25 μL置于待檢管,同時(shí)加入25 μL捕獲微球、50 μL Biotin結(jié)合抗體。室溫避光孵育2 h后,洗2次,棄上清,加入50 μL PE。再室溫避光孵育1 h后,洗2次,棄上清,加入300 μL洗液后,上流式細(xì)胞儀檢測(cè)。使用BD CellQuest軟件包收集數(shù)據(jù)。分別對(duì)IL-1α、IL-6和IL-10進(jìn)行測(cè)定。
1.9 SOD、MDA和GSH-Px含量的測(cè)定
股動(dòng)脈取血,用于檢測(cè)血清SOD;取肝臟組織塊制成體積分?jǐn)?shù)為10%組織勻漿,離心機(jī)離心取上清液,冰箱冷藏,用于測(cè)定。血清和肝臟超氧化物歧化酶(SOD)、肝臟丙二醛(MDA)和肝臟谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)含量的測(cè)定依照試劑盒說明進(jìn)行。
1.10 I-κB和NF-κB表達(dá)情況的測(cè)定
用TRIzol(invitrogen)提取總RNA,將勻漿樣品在15~30℃放置5 min。加入0.2 mL氯仿,蓋好管蓋,劇烈振蕩15 s,室溫放置3 min,離心取上清。等體積異丙醇沉淀RNA,離心去上清,體積分?jǐn)?shù)為75%酒精洗滌,風(fēng)干后DEPC處理水溶解。RNA含量的測(cè)定用260 nm吸光度(A260),RNA純度用260 nm和280 nm吸光度的比值(A260/A280)來驗(yàn)證。其完整性使用瓊脂糖凝膠電泳法進(jìn)行驗(yàn)證。采用ABI 7700型PCR儀(applied biosystems)進(jìn)行測(cè)定。先分別獲得樣本基因和參照基因CT的平均值即均值CT,再按公Folds=2-ΔΔCt計(jì)算各組的Folds值。
1.11 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理
數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理和方差分析。
2.1 對(duì)胸腺指數(shù)與脾臟指數(shù)的影響
經(jīng)5 Gy60Co γ射線照射后,除輻射+黑番茄高劑量組外,所有受輻射組小鼠胸腺指數(shù)與正常對(duì)照組相比均顯著下降(P<0.01)(見表1),4.5 g/kg組與輻射對(duì)照組相比,胸腺指數(shù)有明顯升高(P< 0.05)。
表1 對(duì)胸腺指數(shù)與脾臟指數(shù)的影響Tab.1 Effect of black tomato powder on thymus and spleen indices of mice
與之相似,經(jīng)5 Gy60Co γ射線照射后,所有受輻射組小鼠脾臟指數(shù)與正常對(duì)照組相比均顯著下降(P<0.01),3.0 g/kg組與輻射對(duì)照組相比,脾臟指數(shù)有顯著升高(P<0.01)。
2.2 對(duì)外周血WBC總數(shù)、骨髓有核細(xì)胞數(shù)和脾淋
巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化的影響
經(jīng)5 Gy60Co γ射線照射后,所有受輻射組小鼠外周血WBC總數(shù)、骨髓有核細(xì)胞數(shù)和脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化與正常對(duì)照組相比均顯著下降(P<0.01),見表2。
表2 各組小鼠外周血WBC總數(shù)、骨髓有核細(xì)胞數(shù)和脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化的變化Tab.2 Proliferation of splenocytes in mouse orally administered black tomato powder
黑番茄凍干粉對(duì)輻射后小鼠上述3個(gè)指標(biāo)均有一定提升作用,以下兩組具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義:3.0 g/kg組的骨髓有核細(xì)胞數(shù)與輻射對(duì)照組相比具顯著性升高(P<0.05)。
2.3 血清中細(xì)胞因子水平的測(cè)定結(jié)果
血清中細(xì)胞因子水平的測(cè)定結(jié)果如圖1。從結(jié)果來看,在進(jìn)行輻照后,小鼠的血清IL-1α、IL-6和IL-10水平有顯著的升高。在本實(shí)驗(yàn)中,黑番茄4.5 g/kg組能夠減緩輻射誘導(dǎo)的血清IL-1α和IL-10的增高趨勢(shì)(P<0.05)。
2.4 SOD、MDA和GSH-Px水平的測(cè)定結(jié)果
肝臟GSH-Px水平在輻照后表現(xiàn)出明顯的降低趨勢(shì)(P<0.05),在3.0 g/kg和4.5 g/kg組GSH-Px水平表現(xiàn)出明顯的增高趨勢(shì)(P<0.05),但是與正常對(duì)照組相比仍然較低(P>0.05)。肝臟MDA水平在輻照后表現(xiàn)出明顯的升高(P<0.05),在3.0 g/kg和4.5 g/kg組MDA水平表現(xiàn)出明顯的降低趨勢(shì)(P<0.05)。在輻射后血清和肝臟SOD的水平都有明顯的降低(P<0.05),3.0 g/kg和4.5 g/kg組肝臟SOD水平有明顯的升高(P<0.05),血清SOD水平在4.5 g/kg組有顯著的升高(P<0.05),見圖2。
2.5 I-κB和NF-κB表達(dá)情況的測(cè)定結(jié)果
對(duì)于I-κB和NF-κB表達(dá)情況而言,NF-κB的水平在3.0 g/kg和4.5 g/kg組都有明顯降低(P<0.05),而輻射對(duì)照組表現(xiàn)出顯著的增高(P<0.05)。對(duì)于I-κB而言輻照對(duì)照組表現(xiàn)出顯著的降低(P<0.05),而3.0 g/kg組與輻射對(duì)照組相比表現(xiàn)出明顯的增高(見圖3)。而其他兩組并沒有表現(xiàn)出顯著的變化(P>0.05)。
圖1 血清中細(xì)胞因子水平的測(cè)定結(jié)果Fig.1 Serum cytokine secretion
圖2 SOD、MDA和GSH-Px含量的測(cè)定結(jié)果Fig.2 Measurement of SOD,MDA and GSH-Px
造血組織和免疫組織是對(duì)輻射高度敏感的組織,造血功能障礙和免疫功能下降是輻射損傷的最早和主要表現(xiàn)[6-7],本研究表明,小鼠受到5 Gy60Co γ射線照射后,胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)均顯著下降,表現(xiàn)出明顯的輻射損傷效應(yīng)[8-9]。在進(jìn)行黑番茄凍干粉干預(yù)后,4.5 g/kg組與輻射對(duì)照組相比,胸腺指數(shù)有明顯升高,3.0 g/kg組與輻射對(duì)照組相比,脾臟指數(shù)有顯著升高。以上結(jié)果說明黑番茄凍干粉可能具有一定的保護(hù)作用,主要的免疫器官得到了一定程度的保護(hù)。
圖3 I-κB和NF-κB表達(dá)情況的測(cè)定結(jié)果Fig.3 mRNA levels of NF-κB p65 subunit and I-κB
輻射作用于機(jī)體后,出現(xiàn)形態(tài)變化最早的就是造血、血液系統(tǒng),輻射對(duì)血液和骨髓造血系統(tǒng)的影響是放射生物學(xué)研究的一個(gè)十分重要的領(lǐng)域[10-11]。造血系統(tǒng)損傷程度直接關(guān)系到輻射劑量的估算及輻射損傷的估算、治療和預(yù)后。造血干細(xì)胞是產(chǎn)生各種血細(xì)胞的最原始的細(xì)胞,是維持機(jī)體正常造血、保障造血損傷后重建造血的關(guān)鍵細(xì)胞。由于造血干細(xì)胞對(duì)輻射具有很高的敏感性,受照后造血干細(xì)胞急劇減少,使外周血中成熟血細(xì)胞來源匱乏,故外周血中白細(xì)胞數(shù)會(huì)降低[3-4]。本研究結(jié)果表明:黑番茄凍干粉對(duì)5 Gy60Co γ射線照射后引起的外周白細(xì)胞總數(shù)、骨髓有核細(xì)胞數(shù)和脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化下降均有明顯保護(hù)作用,表明黑番茄凍干粉對(duì)于造血系統(tǒng)具有較為明顯的保護(hù)作用。
本研究結(jié)果表明,3.0,4.5 g/(kg·d)-1連續(xù)14 d口服黑番茄凍干粉對(duì)5 Gy60Co γ射線照射后引起的胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)、外周白細(xì)胞總數(shù)、骨髓有核細(xì)胞數(shù)和脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化下降均有明顯的提升作用,表明黑番茄凍干粉有一定的輻射防護(hù)作用。黑番茄富含花青素、番茄紅素、VC、VE等功能性成分,有明確的抗氧化和清除自由基作用,本實(shí)驗(yàn)選用的黑番茄凍干粉可能通過淬滅自由基,影響體內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)等而發(fā)揮抗輻射活性。
自由基介導(dǎo)的間接損傷在電離輻射引發(fā)的生物效應(yīng)中占主要作用,約80%以上的電離輻射損傷均由自由基引起,其中羥自由基又是誘發(fā)損傷的主要自由基,由其介導(dǎo)的組織損傷約占60%~70%[12]。如果在受照時(shí)或受照后能及時(shí)有效地清除自由基,便可以在很大程度上減輕電離輻射對(duì)機(jī)體的損傷作用[2,12]。本研究結(jié)果表明:黑番茄凍干粉能夠?qū)OD和GSH-Px進(jìn)行調(diào)節(jié),降低自由基對(duì)于機(jī)體造成的損傷。通過對(duì)于MAD水平的檢測(cè)也從另外一個(gè)角度對(duì)以上結(jié)論進(jìn)行了證明。
免疫細(xì)胞之間存在錯(cuò)綜復(fù)雜的調(diào)節(jié)關(guān)系,細(xì)胞因子是傳遞這種調(diào)節(jié)信號(hào)必不可少的信息分子[4]。細(xì)胞因子在輻射損傷過程中發(fā)揮保護(hù)作用的可能機(jī)制有:1)通過誘導(dǎo)線粒體酶的作用,降低輻射引起的過氧化損傷,如IL1、TNF-α、IL-6;2)通過誘導(dǎo)Bcl-2,降低細(xì)胞凋亡反應(yīng);3)誘導(dǎo)正常的G0期早期祖細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞周期,到達(dá)相對(duì)輻射不敏感的s期晚期,如IL-1、SCF;4)輻射后,造血細(xì)胞表面造血因子受體蛋白及基因表達(dá)水平升高;5)降低血管通透性,限制輻射后炎性反應(yīng)所致的組織損傷[13-14]。
IL-10在輻射所致的免疫抑制中起著重要作用,它會(huì)在免疫應(yīng)答及炎癥反應(yīng)時(shí)對(duì)免疫細(xì)胞活性產(chǎn)生抑制作用,并降低其表達(dá)的免疫分子產(chǎn)量,從而使免疫系統(tǒng)及個(gè)體水平保持平衡[9]。IL-10由激活的單核細(xì)胞、激活的T細(xì)胞、角質(zhì)化細(xì)胞產(chǎn)生,可降低APC的共刺激功能以及抗原提呈細(xì)胞(antigen presenting cell,APC)分泌IL-12,抑制細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng),導(dǎo)致外周耐受[6,9]。用抗IL-10單抗可阻斷輻射誘導(dǎo)的免疫抑制效應(yīng)和致炎效應(yīng),上調(diào)主要組織相容性復(fù)合物(major histocompatibility complex,MHC),恢復(fù)APC功能,上調(diào)IL-12,從而恢復(fù)機(jī)體免疫功能,達(dá)到輻射防護(hù)的效果。IL-10還能夠通過改變抗原提呈及抑制IFN-γ的分泌影響Th1細(xì)胞的激活[3,9]。在本實(shí)驗(yàn)中,黑番茄4.5 g/kg組能夠減緩輻射誘導(dǎo)的血清IL-10水平的升高趨勢(shì),從而抵抗IL-10的免疫抑制作用,從而對(duì)機(jī)體產(chǎn)生保護(hù)作用。大劑量化療、放療或感染,可使受體自身釋放出許多炎性細(xì)胞因子如TNF和IL-1等,這些細(xì)胞因子主要引起組織相容性復(fù)合物和一些粘附分子的識(shí)別活性增加,造成輸入的異體T細(xì)胞對(duì)供、受體間不同的識(shí)別能力增強(qiáng)[6,9]。因此我們還對(duì)血清中早期炎性反應(yīng)細(xì)胞因子IL-1α水平進(jìn)行了測(cè)定,發(fā)現(xiàn)黑番茄3 g/kg組能夠緩解輻射誘導(dǎo)的血清IL-1α水平的升高,從而對(duì)于機(jī)體產(chǎn)生保護(hù)作用。
NF-κB是一個(gè)核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子,與其抑制蛋白I-κB家族的成員結(jié)合并以復(fù)合物的形式存在于胞漿中。當(dāng)被活化后,NF-κB與I-κB解離,進(jìn)入細(xì)胞核中,調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。I-κB與NF-κB是一條重要的信號(hào)途徑,調(diào)控細(xì)胞內(nèi)的炎癥反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示AD大鼠組I-κB表達(dá)量降低,NF-κB被活化表達(dá)增加,提示炎癥反應(yīng)的發(fā)生[15-18]。黑番茄凍干粉作用后,表現(xiàn)為I-κB表達(dá)量增加,NF-κB表達(dá)量降低,表明黑番茄凍干粉可以抑制I-κB—NF-κB這條信號(hào)通路,抑制由輻射所造成的炎癥反應(yīng),起到了對(duì)機(jī)體和組織的作用。
綜上所述,黑番茄凍干粉有一定的輻射防護(hù)功效,其機(jī)制可能通過對(duì)于NF-κB與I-κB兩個(gè)基因表達(dá)情況的調(diào)節(jié),進(jìn)而對(duì)于炎性因子的分泌和免疫器官產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用。
[1]Perez C A,Mutic S.Advances and future of radiation oncology[J].Rep Pract Oncol Radiother,2013,18(6):329-332.
[2]Riley P A.Free radicals in biology:oxidative stress and the effects of ionizing radiation[J].International Journal of Radiation Biology,1994,65(1):27-33.
[3]Kulkarni S,Ghosh S P,Hauer-Jonsen M,et al.Hematological targets of radiation damage[J].Curr Drug Targets,2010,11(11):1375-1385.
[4]Harrington N P,Chambers K A,Ross W M,et al.Radiation damage and immune suppression in splenic mononuclear cell populations[J].Clinical and Experimental Immunology,1997,107(2):417-424.
[5]Hao Qin,Tian Kailiang,Yu Changqing.Analysis on black tomato and its processing technology[J].Cereal and Food Industry,2012,19(5):35-38.
[6]Peter W.Understanding immunology[M].2nd ed.Harlow:Pearson Prentice Hall,2006.
[7]Batista F D,Harwood N E.The who,how and where of antigen presentation to B cells[J].Nat Rev Immunol,2009,9(1):15-27.
[8]Guckenberger M,Pohl F,Baier K,et al.Adverse effect of a distended rectum in intensity-modulated radiotherapy(IMRT)treatment planning of prostate cancer[J].Radiotherapy and Oncology,2006,79(1):59-64.
[9]Janeway C.Immunobiology[M].6th ed.New York:Series Garland Science,2005:25-29.
[10]Moroni M,Elliott T B,Deutz N E,et al.Accelerated hematopoietic syndrome after radiation doses bridging hematopoietic(H-ARS)and gastrointestinal(GI-ARS)acute radiation syndrome:early hematological changes and systemic inflammatory response syndrome in minipig[J].International Journal of Radiation Biology,2014,90(5):363.
[11]Plett P A,Parker J,Macvittie T J,et al.Establishing a murine model of the hematopoietic syndrome of the acute radiation syndrome[J].Health Physics,2012,103(4):343-355.
[12]Greenstock C L.Radiation and aging:free radical damage,biological response and possible antioxidant intervention[J].Medical Hypotheses,1993,41(5):473-482.
[13]Neta R.Modulation of radiation damage by cytokines[J].Stem Cells,1997,15(S2):87-94.
[14]Neta R.Modulation with cytokines of radiation injury:suggested mechanisms of action[J].Environmental Health Perspectives,1997,105(S6):1463-1465.
[15]Hoesel B,Schmid J A.The complexity of NF-kappaB signaling in inflammation and cancer[J].Mol Cancer,2013(12):86.
[16]Napetschnig J,Wu H.Molecular basis of NF-kappaB signaling[J].Annu Rev Biophys,2013,42:443-468.
[17]Oh H,Ghosh S.NF-kappaB:roles and regulation in different CD4(+)T-cell subsets[J].Immunological Reviews,2013,252(1):41-51.
[18]Siomek A.NF-kappaB signaling pathway and free radical impact[J].Acta Biochimica Polonica,2012,59(3):323-331.
Radioprotective Effects of Black Tomato Powder in Mice After Whole Body Irradiation
HAN Xiaolong1, SONG Jinping2, ZHU Debing1, LI Hongyi1, HUANG Jianying1
(1.Key Laboratory of Space Nutrition and Food Engineering,China Astronaut Research and Training Center,Beijing 100094,China;2.State Key Laboratory of Space Medicine Fundamentals and Application,China Astronaut Research and Training Center,Beijing 100094,China)
The radioprotective effects and molecular mechanisms of black tomato powder(BTP)in mice were investigated in this study.ICR mice irradiated by 5 Gy60Coγ were treated with BTP(1.5,3.0,and 4.5 g/kg body weight).After 14 days'treatment,thymus and spleen indices,white blood cells' number(WBC),bone marrow cells'number,spleen lymphocytes,cytokine levels,NF-κB,and I-κB were investigated.The results revealed that the thymus index was significantly(P<0.05)higher in mice treated by 4.5 g/kg BTP while mice in the 3.0 g/kg BTP treatment group had the significantly(P<0.05)higher bone marrow cells'number compared with the irradiation(IR)control group.Compared with the IR control group,the spleen lymphocytes in the 1.5 g/kg BTP treatment group were significantly(P<0.01)different.The 4.5 g/kg BTP treatment also inhibited the increasing of IL-1α和IL-10.Moreover,the 3.0 g/kg and 4.5 g/kg BTP treatment decreased the hepatic MDA contents and increased the hepatic GSH-Px and SOD contents.Meanwhile,the 4.5 g/kg BTP treatment could also increase the serum SOD content.The radioprotective effects of BTP might be due to the modulation of the expression of NF-κB and I-κB,which could further modulate the proinflammatory cytokines release and immune responses.
black tomato powder;radioprotective effects;I-κB;NF-κB
檀彩蓮)
TS235.4;TS255.5;R151.3
A
10.3969/j.issn.2095-6002.2015.01.004
2095-6002(2015)01-0018-07
韓曉龍,宋錦萍,朱德兵,等.黑番茄凍干粉對(duì)小鼠輻射防護(hù)作用的研究[J].食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào),2015,33(1):18-24.
HAN Xiaolong,SONG Jinping,ZHU Debing,et al.Radioprotective effects of black tomato powder in mice after whole body irradiation[J].Journal of Food Science and Technology,2015,33(1):18-24.
2014-12-30
國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(30471225);國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2006BAD27B09;2006BAD04A12);國(guó)家“863”計(jì)劃項(xiàng)目(2007AA10Z320)。
韓曉龍,男,助理研究員,博士,主要從事航天營(yíng)養(yǎng)與生活保障方面的研究。