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二甲双胍对造血免疫系统辐射损伤防护作用及分子机制研究
随着放射治疗和放射性意外事件的增多，对放射性对造血免疫系统的损伤和防护研究越来越受到关注。二甲双胍（Metformin）是一种口服降糖药，据报道可以抗氧化，降低胰岛素水平，抑制肿瘤细胞增殖等，同时还具有对免疫反应和自噬的调节作用。然而，目前对二甲双胍在辐射损伤防护中的效果仍存在许多争议。本文就二甲双胍对免疫系统的保护机制和应用进行探讨。
一、二甲双胍在辐射损伤中的保护作用
二甲双胍对辐射损伤的保护作用早在近十年前就有报道，入门2010年报道了二甲双胍可缓解小鼠红骨髓细胞由于总体辐射而导致的造血功能受损，表现为增加巨核细胞、红细胞、粒细胞及幼稚造血细胞数量，同时减少造血干细胞凋亡、抗氧化酶的表达和DNA氧化损伤等。进一步，入门2021年的一项研究发现，二甲双胍能够提高小鼠白细胞、红细胞、血小板和造血干细胞水平，降低由电离辐射引起的细胞凋亡和DNA单双链断裂等老化指标，同时增强了自然杀伤细胞、B淋巴细胞和T淋巴细胞数量，提高了免疫反应和机体免疫力。这些研究表明，二甲双胍具有明显的辐射防护作用，可以减轻辐射损伤对造血系统的影响，保护干细胞并改善造血功能。
二、二甲双胍的作用机制
二甲双胍对造血免疫系统的保护主要与以下几个方面有关：
1.抑制细胞凋亡
细胞凋亡是DNA双链断裂和靶向机能损伤等多种因素的结果，其参与了电离辐射引起的多个过程。二甲双胍可以通过不同机制抑制辐射引起的细胞凋亡，从而减轻辐射损伤。一项研究显示，二甲双胍能够抑制细胞梅毒球菌蛋白激酶B（Akt）信号通路，从而减少细胞凋亡。另外一个入门2012年的研究发现，二甲双胍可以激活AMPK，从而抑制caspase-3和caspase-7的活化，从而降低细胞凋亡水平。
2.抗氧化作用
辐射能量诱导细胞内自由基产生，从而导致DNA氧化损伤和加速细胞衰老。二甲双胍具有抗氧化作用，同时也加速细胞中氧分子的消耗，从而缓解氧化损伤。一项研究表明，二甲双胍可以增加肌酸和谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化酶的活性，减少自由基对细胞的危害。
3.调节代谢和免疫反应
二甲双胍能够降低机体胰岛素水平，从而刺激脂肪和肝脏中脂肪酸的氧化，同时也促进葡萄糖的利用和糖原的合成，从而使细胞和组织中的ATP含量得到提高。特别是在免疫反应中，ATP的水平与细胞活性和分泌功能有直接关系。另外，二甲双胍还能影响T淋巴细胞的自噬和介导免疫活性，从而参与细胞对电离辐射的防御。
三、应用前景
二甲双胍目前已经被广泛应用于2型糖尿病病人的治疗中，作为一种相对安全性好且副作用较小的口服药物。基于二甲双胍对造血免疫系统辐射损伤的保护作用及机制的探索，其在延迟项目和碰到辐射工作和生产中的应用有很大的潜力。未来的研究方向可能会进一步研究二甲双胍的防御机制，并研发更好的药物和治疗方案来提高电离辐射敏感的人体组织和细胞的体内保护。当然，由于二甲双胍还没有被纳入临床三期临床试验，其临床应用和剂量还需要进一步验证。
总之，二甲双胍作为一种广泛应用于口服治疗2型糖尿病的药物，其对造血免疫系统辐射损伤的防护已经在许多研究中被证实。未来的研究也将会继续深入探究其防御机制和优化研发，为其他类型的放射损伤以及放射性污染事件的应对和防御提供理论和实践基础。