生物活性肽的輻射防護(hù)作用的研究進(jìn)展

珠娜 李勇

摘 要：對(duì)多種生物活性肽的輻射防護(hù)作用的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，為天然輻射防護(hù)劑的研發(fā)及臨床應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：生物活性肽;輻射防護(hù)作用;研究進(jìn)展

天然輻射和醫(yī)療放射輻射是造成人類輻射損傷的主要輻射來源，潛在受害人群通常為從事與放射相關(guān)工作的職業(yè)性受照人員[1-5]。因此，為了預(yù)防和減輕輻射損害作用，輻射防護(hù)劑的研究成為新的熱點(diǎn)，特別是從食物或天然生物活性物質(zhì)中尋找無毒或低毒的輻射防護(hù)劑更受關(guān)注。提高蛋白質(zhì)攝入量可減輕輻射損傷，各界學(xué)者們研究并證實(shí)了多種特定動(dòng)植物來源蛋白質(zhì)的輻射防護(hù)作用：茶葉蛋白可顯著降低輻照小鼠嗜多染紅細(xì)胞微核率，顯著升高輻照小鼠血紅細(xì)胞超氧化物歧化酶（SOD）比活，降低肝臟脂質(zhì)過氧化物（LPO），從而對(duì)輻照所致顯性致死損害有保護(hù)作用[6];大豆蛋白對(duì)輻照大鼠腸道屏障有保護(hù)作用，可顯著降低腸道通透性，抵抗輻射對(duì)腸道屏障的損害[7];牦牛活性蛋白具有顯著的免疫調(diào)節(jié)作用，顯著恢復(fù)輻射小鼠臟器指數(shù)，使輻射小鼠血象明顯回升，骨髓DNA含量顯著升高，能增強(qiáng)SOD、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、CAT、T-AOC抗氧化酶活性并能降低丙二醛（MDA）含量，同時(shí)，使IL-2表達(dá)升高，Bcl-2蛋白表達(dá)升高，Bax蛋白表達(dá)下降，具有顯著的抗輻射作用[8-9];藻藍(lán)蛋白可顯著提高輻照小鼠存活率，延長(zhǎng)輻照死亡小鼠平均存活時(shí)間，升高外周白細(xì)胞含量、SOD活性和GSH-PX活性，并降低MDA含量[10]。

科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)在肽形式下極具活性，且寡肽比單一氨基酸更容易吸收。與蛋白質(zhì)相同，肽也是氨基酸的聚合物，但是肽的分子結(jié)構(gòu)介于氨基酸和蛋白質(zhì)之間，具有氨基酸與蛋白質(zhì)不可替代的作用。人們已發(fā)現(xiàn)生物活性肽具有抗氧化、抗腫瘤、抗微生物、抗疲勞、免疫調(diào)節(jié)等多種生理活性，結(jié)合輻射防護(hù)機(jī)制可知，通過使用小分子生物活性肽抑制輻射的損傷作用，同時(shí)提高受輻射損傷組織的修復(fù)能力不失為一種有效的輻射防護(hù)途徑。近年的研究也表明，小分子寡肽能通過免疫調(diào)節(jié)、刺激骨髓造血機(jī)能以及提高氧化酶活力并抑制自由基產(chǎn)生，對(duì)輻射所致的造血功能、免疫器官損傷和氧化損傷提供保護(hù)作用，具有較好的防輻射損傷功能。

1 玉米肽

玉米蛋白是玉米淀粉在加工過程中的副產(chǎn)品，通過生物酶解后可獲得高生物活性的功能肽。玉米肽的輻射防護(hù)作用的研究中，研究者以100mW/cm2的微波輻照Wistar大鼠6min，輻照后給予玉米肽600mg/（kg·d），連續(xù)干預(yù)7d。7d后處死大鼠，腹主動(dòng)脈取血檢測(cè)血常規(guī)發(fā)現(xiàn)，玉米肽干預(yù)可顯著升高輻照大鼠血紅蛋白（HGB）、血小板（PLT）、血小板壓積（PCT），而對(duì)紅細(xì)胞（RBC）、紅細(xì)胞壓積（HTC）的升高作用更顯著，說明玉米肽可改善輻照大鼠的造血系統(tǒng)損傷情況。同時(shí)，玉米肽干預(yù)組大鼠淋巴細(xì)胞絕對(duì)值（LYM）雖然下降但與正常組無顯著差異，而嗜中性粒細(xì)胞絕對(duì)值（GRA）顯著增高，說明玉米肽干預(yù)可一定程度地提高輻照大鼠的免疫功能。此外，玉米肽對(duì)微波輻射所致大鼠肝組織損傷具有改善作用。研究發(fā)現(xiàn)，玉米肽干預(yù)可明顯恢復(fù)輻射損傷肝組織結(jié)構(gòu)，病理切片顯示，肝細(xì)胞水腫減少，細(xì)胞邊界較清晰，血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量顯著下降，SOD、GSH-Px活性顯著升高而乳酸脫氫酶和MDA呈現(xiàn)出了下降趨勢(shì)[11-13]。

2 蜂毒肽

蜂毒肽是通過專用電子取毒器采集蜜蜂蜂毒，并經(jīng)過分離純化得到的生物活性肽，由26個(gè)氨基酸殘基組成，屬于昆蟲抗菌肽。研究者對(duì)6Gy60Co-γ射線輻照的昆明小鼠進(jìn)行蜂毒肽干預(yù)，發(fā)現(xiàn)0.8mg/（kg·d）蜂毒肽可使輻照小鼠存活時(shí)間延長(zhǎng)12.4d，使存活率提高52.6%，使骨髓微核下降率達(dá)63.5%，使染色體畸變率下降17.1%，證明蜂毒肽可以有效保護(hù)小鼠骨髓細(xì)胞DNA，減少DNA的輻照損傷。通過對(duì)輻照小鼠脾細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，0.8mg/（kg·d）蜂毒肽可使輻照小鼠脾細(xì)胞轉(zhuǎn)化率比未干預(yù)組提高12.9%，說明蜂毒肽可通過提高小鼠免疫力起到輻照防護(hù)作用。同時(shí)，蜂毒肽也具有很強(qiáng)的清除自由基能力，從而減輕輻射引起的自由基損傷。此外，蜂毒肽屬于抗菌肽，可通過抗感染的功能，防止白細(xì)胞下降，提高適應(yīng)能力，達(dá)到預(yù)防輻射損傷的目的[14-16]。

3 海洋肽

海洋生物資源中酶解得到的海洋蛋白肽是新型生物活性肽的重要來源。研究顯示，中波紫外線輻射（UVB）導(dǎo)致人皮膚成纖維細(xì)胞周期發(fā)生G1期阻滯，扇貝多肽可以顯著緩解UVB輻射誘導(dǎo)的細(xì)胞周期阻滯，抑制細(xì)胞的p53及p21Cip1蛋白表達(dá)，清除細(xì)胞中的自由基。扇貝多肽能增加化療后食欲減退大鼠外周血和食欲刺激因子中樞神經(jīng)肽γ的含量從而顯著增加化療后大鼠進(jìn)食量及體重。此外，扇貝多肽還可以減輕或抑制紫外線對(duì)胸腺細(xì)胞和脾細(xì)胞的氧化損傷[17-19]。研究者進(jìn)行了海洋蛋白肽的輻射防護(hù)作用的研究，結(jié)果顯示，對(duì)γ射線輻照的ICR小鼠進(jìn)行海洋蛋白肽干預(yù)，可顯著提高輻射小鼠的30d存活率和存活時(shí)間，并促進(jìn)外周血白細(xì)胞和DNA損傷的恢復(fù)，提高血清抗氧化酶SOD的活性。此外，海洋肽還可提高輻射引起的受抑制的T、B淋巴細(xì)胞增殖能力，提示對(duì)細(xì)胞免疫和體液免疫功能均有一定的恢復(fù)作用。其機(jī)制可能通過減少炎癥因子IL-1α和免疫抑制因子IL-10的分泌，以及促進(jìn)免疫刺激因子IL-2和IFN-γ的分泌而實(shí)現(xiàn)[20]。

4 人參肽

人參來源于五加科植物人參的根莖，它的應(yīng)用歷史在中國已經(jīng)超過2000多年，大量的藥理和臨床試驗(yàn)也證實(shí)了人參具有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗腫瘤等多種生物學(xué)活性。先前Kim等[21]研究顯示，輻照前預(yù)先干預(yù)或輻照后補(bǔ)充人參蛋白均可減輕紫外線對(duì)細(xì)胞的損傷，特別是對(duì)DNA分子的損傷，或在損傷DNA的修復(fù)過程中發(fā)揮作用，以增加細(xì)胞存活和減少染色體畸變。人參肽即通過現(xiàn)代制備技術(shù)從人參中或其人參蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物中獲取的具有生物活性功能的成分，包括人參多肽及小分子寡肽。人參低聚肽的輻射防護(hù)作用的研究結(jié)果顯示，人參低聚肽能夠顯著延長(zhǎng)小鼠存活時(shí)間，增加外周血白細(xì)胞數(shù)及骨髓細(xì)胞DNA含量;清除自由基，提高機(jī)體抗氧化酶系活性水平，提高機(jī)體的抗氧化能力，從而降低60Co輻照引起的抗氧化酶活性下降和脂質(zhì)過氧化造成的損傷，達(dá)到防輻照損傷的保護(hù)作用;此外，人參低聚肽可降低輻射導(dǎo)致的腸道通透性的增高，抑制血清炎癥因子的增加，刺激骨髓造血機(jī)能，增加腸道緊密蛋白（Zo-1和 Occludin）表達(dá)[22]。

5 羊胎肽

民間素有食胎盤可提高免疫力、增強(qiáng)抗病能力的說法。羊胎肽是利用新鮮優(yōu)質(zhì)羊胎盤經(jīng)生化技術(shù)和低溫超聲波高壓裂解法生產(chǎn)的一種可透析、可超濾的富含多種活性物質(zhì)的肽。研究者對(duì)8Gy60Co-γ射線輻照的昆明小鼠進(jìn)行羊胎肽215mg/（kg·d）干預(yù)可顯著延長(zhǎng)小鼠存活時(shí)間，并顯著增加5Gy60Co-γ射線輻照小鼠外周血白細(xì)胞計(jì)數(shù)。對(duì)5Gy60Co-γ射線輻照的BALB/c小鼠進(jìn)行不同劑量的羊胎肽腹腔注射干預(yù)，發(fā)現(xiàn)羊胎肽可顯著增強(qiáng)免疫低下小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬功能及廓清能力，推測(cè)羊胎盤肽對(duì)非特異性免疫功能作用機(jī)制，可能是其作為一種免疫激活劑一方面激活大量處于抑制狀態(tài)的巨噬細(xì)胞，而另一方面顯著提高已經(jīng)處于活化狀態(tài)的巨噬細(xì)胞的功能，從而提高巨噬細(xì)胞的吞噬功能，增強(qiáng)機(jī)體的非特異性免疫功能[23-24]。

6 乳清蛋白肽

研究表明，乳清蛋白或乳清蛋白肽可作為抗氧化劑和免疫調(diào)節(jié)劑，可調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的增殖和激活、細(xì)胞因子分泌、抗體產(chǎn)生、吞噬活性、粒細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞活性。Kimura Y等[25]研究顯示，乳清蛋白肽能預(yù)防UVB照射引起的皮膚Ⅳ型膠原降解、血管生成、增殖和DNA損傷。Raja等[26]研究發(fā)現(xiàn)，酶解發(fā)酵牛乳獲得的酪蛋白磷酸肽可顯著減少白化小鼠骨髓微核率，可作為電離輻射職業(yè)暴露人員的輻射防護(hù)劑，降低各種類型癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。孫海嵐等[27]研究發(fā)現(xiàn)，乳清蛋白水解產(chǎn)物可顯著改善輻照大鼠蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀況，增加輻照大鼠攝食量及體重，并提高血清T-ACO、T-SOD、GSH-Px活性，降低MDA含量。

7 油菜花粉酶解肽

油菜花粉營(yíng)養(yǎng)豐富，包含人體必需的8種氨基酸，富含多種營(yíng)養(yǎng)素，具有清除自由基、抗氧化、抑制前列腺增生等作用。通過酶解技術(shù)分離提取的油菜花酶解肽具有顯著的輻射防護(hù)作用。研究顯示，對(duì)4Gy60Co-γ射線輻照的昆明小鼠進(jìn)行不同劑量的油菜花粉酶解肽灌胃干預(yù)，可顯著增加輻照小鼠外周血白細(xì)胞計(jì)數(shù)及骨髓細(xì)胞DNA含量，顯著升高胸腺和脾臟指數(shù)、SOD活性。當(dāng)輻照劑量增加至8Gy時(shí)，油菜花粉酶解肽仍顯著增加輻照小鼠外周血白細(xì)胞、RBC、PLT及HGB含量，降低骨髓微核率，增加骨髓細(xì)胞DNA含量，同時(shí)升高肝臟SOD活性，降低血清MDA含量[28-29]。

8 蛹蟲草抗氧化肽

蛹蟲草是傳統(tǒng)的食藥用真菌，對(duì)蛹蟲草的蛋白進(jìn)行水解后得到的生物活性肽具有清除自由基、抑制脂質(zhì)過氧化等活性。研究者對(duì)6Gy60Co-γ射線輻照小鼠進(jìn)行蛹蟲草抗氧化肽80mg/（kg·d）干預(yù)，3d后檢測(cè)顯示外周血白細(xì)胞及淋巴細(xì)胞顯著增加，10d后外周血白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞恢復(fù)到正常水平。同時(shí)，蛹蟲草抗氧化肽升高了SOD活性，降低了MDA含量，抑制脂質(zhì)過氧化水平，減輕輻射所產(chǎn)生的自由基對(duì)組織細(xì)胞的損傷作用[30]。

近年來，大量研究發(fā)現(xiàn)，生物活性肽具有抗輻射活性。盡管生物活性肽的抗輻射活性已被證實(shí)，但其抗輻射作用的靶點(diǎn)尚不清楚，機(jī)制也不明確，同時(shí)也不能排除對(duì)腫瘤細(xì)胞也有同樣的保護(hù)作用。因此，未來的研究應(yīng)更注重使用更多疾病模型驗(yàn)證生物活性肽的功效，對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行深入研究和探討，并通過人群實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步驗(yàn)證生物活性肽的輻射防護(hù)功效，為其在人群中的應(yīng)用提供更多證據(jù)。

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Abstract：The radiaoprotective effects of various bioactive peptides were reviewed to provide scientific basis for the development and clinical application of natural radiaoprotective agents.

Keywords：bioactive peptides;radioprotective effect;research progress

（責(zé)任編輯 李婷婷）