这篇文档报告了二乙基氨基美克(DEC)在小鼠辐射引起的急性肺损伤和氧化应激中的辐射保护作用研究。研究主要涉及辐射对肺部的影响,探索了DEC是否能有效缓解辐射引起的肺损伤,及其机制。
本研究由Soghra Farzipour、Fereshteh Talebpour Amiri、Ehsan Mihandoust、Fatemeh Shaki、Zohreh Noaparast、Arash Ghasemi和Seyed Jalal Hosseinimehr等研究人员共同完成,且来自伊朗Mazandaran大学的多个学科单位。研究发表于2019年12月12日,发表在《Journal of Bioenergetics and Biomembranes》期刊上。
该研究主要涉及辐射生物学与药理学领域,特别是放射性肺损伤和氧化应激对生物体的影响。辐射治疗虽然在癌症治疗中有着重要的作用,但其引起的副作用,如辐射性肺损伤( radiation-induced lung injury, RILI),严重影响患者的健康和治疗效果。因此,寻找有效的辐射保护剂成为近年来重要的研究方向。二乙基氨基美克(DEC)作为一种抗血吸虫药物,已经显示出抗炎、抗纤维化、抗癌和抗氧化等多重药理作用。本研究的目的是探索DEC在辐射引起的急性肺损伤中的辐射保护作用及其机制。
研究使用了60只成年雄性BALB/c小鼠,体重在25-30克之间,所有小鼠均在控制的环境中饲养,温度为22±2°C,相对湿度为60±10%。小鼠被随机分为八组,具体分组如下: - 对照组:仅给予蒸馏水。 - 仅DEC组:给予10、50或100 mg/kg的DEC。 - 辐射组:仅接受5 Gy的全身辐射。 - 辐射+DEC组:在辐射前给予DEC(10、50或100 mg/kg)。
所有小鼠每天通过口服灌胃给予DEC,连续8天,最后一天暴露于5 Gy的辐射下。随后对小鼠的肺部进行了生物化学和组织学检查。
在辐射后24小时,小鼠被麻醉并取出肺组织,进行以下生物化学检测: - 总蛋白含量:采用考马斯亮蓝法测定。 - 一氧化氮(NO)水平:使用比色法测定NO的浓度。 - 脂质过氧化产物:通过硫代巴比妥酸法测定MDA(丙二醛)的水平。 - 蛋白氧化程度:通过反应性蛋白羰基含量的测定来评估蛋白氧化。
在辐射后7天,部分小鼠被处死,取出肺组织,固定后切片并进行HE(苏木精-伊红染色)染色。采用半定量评分法评估肺组织的损伤程度,评分标准为0(正常)到4(重度损伤)。
实验结果显示,单纯接受辐射的小鼠肺组织中,MDA、NO和蛋白羰基(PC)水平显著升高,表明辐射引起了明显的氧化应激。相比之下,DEC预处理组的小鼠肺组织中,MDA、NO和PC的水平显著降低,尤其是在10 mg/kg剂量的DEC组,氧化应激标志物的水平得到了最显著的改善。
组织学检查表明,辐射后肺组织显示出明显的损伤,包括炎性细胞浸润、肺泡壁增厚、肺泡衰竭、血管充血和水肿等。DEC预处理组,特别是10 mg/kg剂量组,小鼠的肺组织损伤明显减轻,炎性细胞浸润和肺泡壁增厚显著减少。高剂量(50 mg/kg和100 mg/kg)的DEC组显示一些类似于辐射组的损伤,提示较高剂量的DEC并未显示出预期的保护效果。
DEC的辐射保护作用与其抗氧化特性密切相关。研究显示,DEC通过抑制COX-2和NF-κB通路,减少了辐射引起的NO生成和氧化应激反应。这一机制表明,DEC在缓解辐射引起的肺损伤中发挥了重要的抗炎和抗氧化作用。
研究结果表明,DEC在10 mg/kg剂量下表现出显著的辐射保护作用,能够有效减轻辐射引起的急性肺损伤。DEC的抗氧化和抗炎作用是其发挥保护作用的主要机制。与其他高剂量的DEC组相比,10 mg/kg剂量的DEC在减轻氧化应激、炎症反应和组织损伤方面具有更显著的效果。
这项研究具有重要的科学价值和应用前景。在辐射治疗过程中,尤其是胸部辐射治疗中,辐射性肺损伤是一个严重的副作用。DEC作为一种已有的药物,其应用于辐射保护领域可能为辐射损伤的防治提供新的治疗思路。研究结果为DEC在辐射损伤防护中的潜力提供了有力证据,特别是在低剂量使用方面,避免了高剂量使用可能带来的副作用。
本研究首次探讨了DEC在辐射引起的肺损伤中的保护作用,并且揭示了其抗氧化、抗炎的潜在机制。与已有的辐射保护剂相比,DEC在低剂量下显示出更好的疗效,且未出现高剂量使用时常见的副作用。这一发现为药物再利用提供了有力支持,也为辐射保护药物的研发和临床应用提供了新的方向。
此外,DEC作为一种常用的抗寄生虫药物,其新用途的发现不仅具有较高的应用价值,还具有较强的经济效益。通过药物再利用,不仅能节约研发成本,还能加快新药物的临床应用。
这项研究为DEC作为辐射保护剂的潜力提供了实验证据,并且为未来在癌症放疗等领域的应用提供了新的思路。进一步的研究可以探索DEC在不同类型的辐射引起的损伤中的作用机制,并评估其在临床中的实际应用前景。