他们在实验中使用的药物在光线照射下会发生化学反应,我们就研究的结果和现实意义对该论文的作者进行了采访

 信息科学     |      2020-01-01 21:55

维生素C能降低辐射危害

“芯片消化系统”技术为发现新的抗辐射药物带来了希望

人在受伤后或手术后特别容易感染,特别是药物难以到达的骨组织和关节等部位,病菌容易繁殖,或者变异为耐药性病菌。日本研究人员在动物实验中发现,用光线激活机体自身免疫功能,结合药物就能防止感染。 日本防卫医科大学校等机构的研究人员在新一期网络科学期刊《科学公共图书馆综合卷》上发表报告说,他们在实验中使用的药物在光线照射下会发生化学反应,产生攻击癌细胞和细菌等的活性氧。这种方法此前也被用于治疗一些感染症,但由于只依靠药物产生的活性氧,治疗效果不理想。 研究人员发现,如果将光线的强度和药物浓度调整得恰到好处,当用光线照射的时候,能吞噬病原体的嗜中性白细胞就会聚集到光线照射到的组织周围。 在实验中,研究人员让实验鼠的膝关节感染一种细菌,接着向膝关节附近注射药物并用光线照射,可以观察到细菌逐渐死亡。如果事先注射药物并光照,则实验鼠膝关节即使被注入细菌,也不会感染。 研究人员认为,在这里起关键作用的并不是药物产生的活性氧,应该是药物和光反应后产生的另外的一种化学物质。他们期待这一成果能够催生新的感染症预防和治疗方法。

日本防卫医科大学的研究小组在新一期美国在线科学杂志《科学公共图书馆综合卷》上发表报告说,动物实验显示,遭受强烈的放射线辐射后,立即大量注射维生素C能有效减轻急性辐射损伤,降低死亡率。

必赢 ,科研人员利用“芯片消化系统”技术研究(肿瘤的放射治疗、宇航员遭受的太空射线、意外遭受核事故等)对人体消化道细胞的影响,并在此基础上探索可用于预防辐射损伤的保护性治疗。

www.56.net ,人全身遭受高剂量辐射后,细胞内会大量产生具有强大氧化作用的活性氧,活性氧不仅会伤害细胞膜和基因,还会损伤骨髓和肠道等脏器。

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防卫医科大学副教授木下学率领的研究小组注意到,维生素C消除活性氧的能力很强大,而且安全性很高。

芯片消化系统微流体培养装置内包含人小肠绒毛上皮和血管内皮,两者相互连接。图片来自论文

他们让30只实验鼠全身遭受7.5希沃特的强烈辐射,这种剂量的辐射通常会导致多半实验鼠在照射后很快死亡,然后向15只实验鼠的腹部注射相当于每千克体重3克剂量的维生素C。结果,实验鼠骨髓的急性损伤减轻,15只实验鼠中有14只活了两个月时间。

Cell Death and Disease杂志发表了名为“使用’芯片消化系统’技术模拟放射损伤相关细胞死亡及保护性药物疗效探索”,我们就研究的结果和现实意义对该论文的作者进行了采访。哈佛大学威斯研究所的Sasan Jalili-Firoozinezhad作为第一作者接受了我们的采访。

实验还显示,在受辐射24小时之后注射维生素C,也有大半实验鼠存活下来。如果是在刚遭辐射后和遭辐射24小时后分别注射一半的剂量,也能取得效果。

你能简要地介绍一下你们的研究结果吗?

注射了维生素C的一组实验鼠,在遭辐射两周后白细胞和红细胞的数目已恢复,研究人员认为这显示其骨髓所受的损伤减轻。而15只没有注射维生素的实验鼠,有8只的骨髓受损,1至2周后死亡。

暴露在电离辐射下,无论是因为医疗治疗需要还是意外,都可能发生以胃肠道表现为主要症状的急性放射综合征。我们利用“芯片器官”技术建立了人体消化道模型,该模型包括人小肠绒毛上皮和血管内皮,两者相互连接。我们对该模型进行辐射照射以造成辐射相关消化道损伤。照射剂量为8Gy,文献提示该剂量的辐射可对人体消化道造成影响。我们发现上皮细胞和内皮细胞中多种细胞损伤的标志物水平都明显升高。细胞损伤的表现包括凋亡增加、活性氧(ROS,也叫作氧自由基)水平增加、双链DNA断裂、膜脂降解、微绒毛结构消失。细胞间连接也发生破坏,肠上皮完整性破坏,保护肠壁不受细菌及毒素侵袭的功能也因此受损。

研究人员认为,维生素C强大的抗氧化能力抑制了体内在遭受辐射后产生的活性氧。

使用“芯片消化系统”辐射模型,我们证明在遭受辐射前使用二甲基草酰甘氨酸能够显著减少细胞凋亡,降低肠上皮通透性,减少肠上皮损伤。此外,上皮细胞和内皮细胞内活性氧产生和脂质降解也明显减少,之前的实验模型中并未观察到这一结果。