抗辐射的海藻活性物质研究概况.doc

抗辐射的海藻活性物质研究概况潘敏翔吴久鸿＊宋明玉张峰史宁中国解放军第306医院药学部北京100101[摘要]辐射防护剂在放射治疗、太空探险甚至核战等辐射环境中的应用日益受到关注但现今所使用的许多人工合成的辐射防护剂都不太理想因此许多研究者将目标转移到了丰富的天然药用植物资源上。为了减少新药筛选过程中的盲目性作者对海藻抗辐射活性物质进行了整理并对它们新近的研究进展进行了综述。[关键词]海藻；活性物质；辐射防护剂；清除自由基随着二战后大量大规模的大气层核试验进行人类生存环境中长寿命人工放射性核素的含量不断增加。而核动力事业的不断发展在给人类带来效益的同时也使环境中人工放射性核素的含量日趋增多。近年来核能在世界范围内的大规模应用人们从放射性废物的长期处置中注意到在放射性废物被贮存数百年后超铀元素将成为对环境产生危害的主要来源[1]。研究显示辐射致癌是人类接受低剂量照射引起的并已得到确认的致死性健康危害[2]。危害源于射线直接将能量传递给生物分子导致其结构的改变和生物活性的丧失以及通过水在辐解反应中产生的自由基所引起的损伤的间接作用[3]。辐射防护剂在由计划辐射(如放射治疗)和意外辐射(如核电站、天然背景辐射)所引起的辐射接触等方面具有潜在的利用价值[4]。过去人们对辐射防护剂的研究主要集中在对化学合成药物进行筛选如抗氧化剂、血管紧张素转化酶抑制剂、血管紧张素II受体拮抗剂、金属元素、免疫调节剂、酯多糖和前列腺素等[5]。氨磷汀是目前是唯一的一个经美国FDA认可的辐射防护药物被用于缓解头颈癌症病人辐射治疗过程中的口腔干燥症状。最近几年许多造血生长因子和细胞因子也被用于辐射伤害的治疗如白细胞介素IL-7和IL-11、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、巨嗜细胞集落刺激因子(GM-CSF)、干细胞因子(SCF)和上皮细胞生长因子等但它们在毒性、作用时效和用药的方便程度等方面都不太理想[6]。近年来国内外海洋生物活性物质的研究有了长足进步。许多国家均不同程度地开展了海洋生物活性物质抗肿瘤、抗病毒、抗真菌、抗心脑血管疾病、抗炎、抗艾滋病及提高机体免疫功能等方面的研究发现了大批具有上述作用的新颖化学成分。海藻(Algae)是海洋中的低等隐花植物全世界约有3万余种被人类广为利用的海藻主要是褐藻、红藻、绿藻和蓝藻约百余种。目前的研究显示藻类植物含有多种具有抗辐射活性的物质。辐射伤害的直接保护研究显示褐藻酸钠能降低某些放射性元素在体内吸收如褐藻酸钠具有阻止Sr90在动物肠道吸收并能使其很快排除体外的特殊功能[7]。服用褐藻酸钠还可与放射性锶在胃肠道内形成一种不溶性的褐藻酸锶凝胶使机体避免放射性锶的吸收与毒害。褐藻酸钠在对放射性锶吸附过程中不影响人体对钾、钠、钙的吸收。褐藻酸钠亦能促进放射性元素Ra226、Ba140等在体内排出。褐藻胶中含有的卜古罗糖醛酸和卜甘露精醛酸对Sr89和Sr90有较强吸附作用可阻止其体内吸收达70%～80%[8]。实验显示数种海南产马尾藻(SargassumcarpophyllumJ.Agargh)褐藻胶对大白鼠Sr85阻吸效果优于海带褐藻胶尤以裂叶马尾藻阻吸效果显著。大叶藻(Padinacrassa)和紫菜多糖亦能对抗Co60射线的辐射。类菌胞素氨基酸类(MAAs)化合物由于共轭双键和不同侧链上活性基团的存在在310～360nm的紫外光区具有强的吸收能力。由于MAAs对紫外光(UV-A和UV-B)具有很高的摩尔吸收率(ε=28100～50000·m-1·cm-1)[9]此类物质在光保护[10]、抗氧化功能[11]上具有不错的表现。对一系列南极冰藻的研究显示从中能够获得具有较强的抗紫外辐射活性的类菌胞素氨基酸类(MAAs)化合物[1213]。研究表明海藻中的多糖类成分对辐射损伤细胞具有明显的保护作用。吴晓旻等[14]研究了海带多糖对大鼠的辐射防护作用海带多糖各组能显著调节辐射损伤大鼠的免疫功能脾淋巴细胞凋亡率显著低于模型组并呈明显的量效关系。刘志辉等[15-18]研究了海藻多糖对γ射线照射小鼠骨髓、腹腔巨噬细胞等放射性急性损伤的保护作用实验结果显示海藻多糖对辐射所致的免疫功能损伤有明显的保护作用。吴显劲等[19-21]研究了琼枝麒麟菜多糖对γ射线照射小鼠胸腺细胞、小鼠腹腔巨噬细胞、小鼠脾细胞的影响同样显示其对辐射损伤具有一定的保护作用。它们的抗辐射作用的机理可能与以下几个方面有关：首先多糖是细胞膜的重要组分海藻多糖的多糖成分可以强化巨噬细胞抵御射线对细胞膜的损伤。其次巨噬细胞膜上含有多糖受体海藻多糖之与结合使膜上相关分子活化启动信号传导途径从而增强巨噬细胞的活性与功能[22]。此外由于多糖具有一定的清除自由基活性能力使辐射所致的继发性氧化损伤得到降低[23]。另外可能与淋巴细胞凋亡密切相关[24]