
图1:显微照片显示绒毛高度。A)正常对照组,B) 6Gy辐照对照组,C) NSM预处理组6Gy辐照,放大倍数100X。
尼迪Pandey1Mohan库马尔2年代普拉丹3.一个Mandal3.YB Tripathi1 *
1巴纳拉斯印度教大学医学科学研究所药物化学系,印度瓦拉纳西221005*通讯作者:Yamani B Tripathi教授,药物化学系,IMS, BHU, Varanasi-221005,印度,E-mail: Yamini30@gmail.com
放射疗法是癌症最广泛使用的治疗,但由于肠道损伤导致副作用。我们在全身照射后(TBI)后,检查了白化大鼠甲醇提取物的无线电保护效果(NIGELLA Sativa(NSM)。在第一个实验中,大鼠用TBI处理4,6,10GY和死亡率,在第14天记录,6GY辐照大鼠作为实验对照组。在评估NSM(200mg / 100g BWT /天)对6种辐照大鼠的影响。NSM在辐射前2小时口服给予大鼠,并持续连续第7天。肠道组织学和抗氧化状态的变化在牺牲后第7天评估。与6 Gy辐照组相比,NSM显着增强抗氧化酶。组织学变化的评价显示,NSM改善肠形态变化,如6 Gy辐射在11Gy辐照后的缺陷,粘膜糜烂和充血性沉积。此外,NSM治疗组增强了比辐照对照组的存活时间。因此,NSM对辐射和减少抗氧化酶引起的肠道损伤具有保护作用。 These results suggest that NSM is useful food supplement for preventing radiotherapy-induced intestinal damage in cancer patients.
黑种草;抗氧化剂;辐射防护;草药;食物的补充
由于放疗后的辐射照射对胃肠道(GI)的影响已经引起了人们的注意。接受放射治疗的癌症患者存在与自由基形成相关的不良反应,自由基会对正常细胞造成氧化损伤,包括肠道隐窝细胞[1]。当辐射剂量足够高时,导致隐窝内大部分细胞死亡,随后绒毛丢失,肠上皮严重受损[2,3]。的有限公司60辐射诱导FR应激,引发炎症和细胞分裂中的凋亡。大剂量的TBI或腹部放射同样会引起小肠隐窝的大量或完全丧失[4,5]。辐射暴露于腹部可减轻由辐射引起的骨髓损伤,这被认为可使小鼠对胃肠道(GI)综合征[6]致敏。胃肠道综合征的临床特征是厌食、呕吐、腹泻、脱水、全身感染,在极端情况下,败血性休克和死亡[7]。早期组织学改变包括粘膜水肿、充血、毛细血管充血、核固缩和随后的炎症反应。这些变化导致绒毛缩短,上皮细胞内壁缺失,隐窝损伤,细胞坏死,肌层水肿,粘膜下层胶原沉积高和纤维化。照射后的存活时间是菌株依赖性的[8]。这种短暂的生存时间限制了再生过程的长期研究,因为它只允许评估隐窝和上皮再生的早期阶段。高剂量创伤性脑损伤或腹部放射治疗后通常较短的生存时间,对于研究可能延迟、损害或阻止隐窝再生/粘膜修复的遗传操作的影响或研究辐射的长期后果,如纤维化,也是有问题的。辐照防护的重点已转移到研究天然产物的辐射防护潜力,包括
植物和药草,希望能找到合适的药物,在临床和其他条件下保护人类免受电离辐射的有害影响。草药产品有很大的潜力作为无线电防护,因为他们是丰富的多酚化合物鸡尾酒,有显著的自由基清除潜力[9]。它们可能直接中和FRs,并增强内源性抗氧化酶[10]的活性。NS种子在人和动物体内具有免疫调节剂、抗风湿、抗糖尿病、抗诱变、镇痛、抗溃疡、利尿剂和降压、支气管扩张剂、抗氧化和保肝等作用。它的种子富含固定油、挥发油、生物碱、皂苷、甾醇和奎宁。其极性提取物含有百里香醌(TQ),是其活性成分[12]之一。其极性甲醇提取物也具有抗氧化和抗炎作用。最近也有报道其辐射防护作用[13],但对辐射引起的肠道损伤的保护作用尚缺乏。在目前的工作中,我们使用了一种诱发绒毛完全丧失的辐射方法。我们还将NSM与TBI模型进行了比较,发现NSM能显著提高大剂量腹部照射后的存活率、体重恢复和肠绒毛的正常化。
CF系雄性大鼠,8-10周龄,体重75-100 g,购自印度巴纳拉斯大学医学科学研究所(IMS)中心动物舍。他们被提供标准的实验室饮食和自由饮水。所有实验程序均按照本研究所动物伦理委员会的规定进行(IMS, bu -letter # Dean/2005-06/ animal Ethical committee /390 date -18.05.2006)。未麻醉的大鼠被放置在通风良好的塑料盒中。大鼠分别接受4、6、10 Gy/ 4.6 min剂量的TBI治疗,剂量1.25 MV。
对大鼠进行不同剂量(4Gy、6Gy、10gy)脑外伤。大鼠在辐射后14d维持正常饮食,10gy辐射大鼠死亡率较高。照射剂量为6gy的大鼠仅存活7天。在这个模型中进行了实验。在4Gy照射下,7天内没有观察到死亡率(表1)。7天时采集组织进行组织学检查,发现在6gy照射下,TBI的绒毛完全消失。而4gy绒毛变化不明显(数据未显示)。
这些NS种子是从当地市场购买的,由印度医学协会阿育吠陀学院Dravyaguna系K.N.Dwivedi教授根据生药学参数再次确认其真实性。将100g干种子碾碎成粉,在索氏连续萃取器中用甲醇彻底萃取。通过蒸馏法和干燥法制备无溶剂提取物,直至达到恒重。甲醇提取物得率为14% (w/w)。此样本的代金券样本保存于本署的参考编号noYBT/MC/14/1-2007。
每组大鼠口服50、100、200 mg/100 gm bwt重复剂量NSM,持续至14 d,并测定生存时间。
大鼠被分为三组。I组:对照组(未照射,20% tween-20水灌胃);II组:照射对照组(照射6gy TBI); III组:NSM预处理(50- 200mg / 100gbw),照射6gy TBI。小鼠灌胃NSM 200 mg/100 gbw,连续7 d后给予脑外伤。末次投喂NSM后7 d处死动物取肠。
用肠匀浆测定抗氧化酶活性,用Beauchamp和Fridovich(1971)测定超氧化物歧化酶(SOD)活性,用监测过氧化氢酶降解H2O2(Abei法),脂质过氧化水平(LPO)采用TBARS法测定(Masugi and Nakamura;1976)。
整个小肠用冰收集,用冰镇生理盐水冲洗。小肠分为3段,分别对应于十二指肠、空肠和回肠。纵向切开组织,用10%甲醛和生理盐水固定。切片(< 5mm)在切片机上切下,放在显微镜载玻片上。切片用苏木精和伊红染色以观察绒毛形态,或用van- Geinson染色以评估胶原沉积。载玻片在日本东京尼康显微镜下100倍放大镜下观察,使用尼康成像软件-元件(NSBE)对定量变化进行评分。定量数据绒毛高度(在µm中)和完整的隐窝数量使用10倍放大。定量数据的胶原层厚度(在μ m)使用400X放大镜。为平均值±标准差。P < 0.05 = *, P < 0.01 = **, P < 0.001 = ***, P >0.05。 Asterisks indicate significant differences.
受辐射大鼠在2 ~ 3天内出现剂量依赖性辐射病症状。他们的食物和水摄入量减少,并伴有腹泻和流泪。4 Gy剂量组大鼠100%存活,6Gy剂量组大鼠无存活超过第7天,10gy剂量组大鼠无存活超过第3天(表1)。
重复口服NSM 14天显示100%的存活率,达到200mg /100g BW(数据未显示)。因此,该剂量被认为是所有实验的最佳剂量。
本研究研究了经NSM灌胃后经TBI处理的动物肠道匀浆中氧化应激标志物脂质过氧化和抗氧化酶活性的变化。照射后大鼠匀浆中脂质过氧化程度提高98%,显著(P<.005)抑制41.3%。照射7 d后,TBI动物SOD和过氧化氢酶活性显著降低(43.5%和28.7%)(p<0.001)。NSM对动物肠道中SOD和过氧化氢酶的保护作用分别比TBI大鼠高26.4%和12.9% (P<0.05)(表2)。
术后第7天通过H&E染色检测肠段。
S.N |
剂量的辐射 |
存活率 |
1 |
正常的 | 14±1.6 |
2 |
10 gy | 3±0.8 |
3. |
6 gy | 7±0.81 |
4 |
4孔侑 | 14±0.7 |
数据以平均值±SD表示。(n = 6)
表1:co60全身照射大鼠剂量的优化
S.N |
组(N = 6) |
抗氧化活性 |
||
SOD(单位/毫克 |
过氧化氢酶(单位/ |
法律流程外包(nmol /毫克 |
||
1 | 正常的 | 62.2±2.0 |
52.2±2.6 | 0.026±0.007 |
2 | 创伤性脑损伤(6 gy) | 34±4.0 | 37.2±2.4 | 0.46±0.032 |
3. | 6 gy +销售经理 (200毫克/克bwt) |
43±5.7 * * | 42±4.8 * * | 0.27±0.04 * * |
注意:TBI暴露第7天处死大鼠。数据以均数±SD表示。与对照大鼠(6gy)有显著差异。
表2:NSM对6gy TBI诱导大鼠肠匀浆抗氧化酶活性变化的影响。
与正常对照组相比,6gy照射大鼠绒毛频率明显降低(12±2.4 vs.21±4.4),P<0.05。然而,NSM处理(200 mg/100 g)显著(P<0.05)阻止了绒毛频率的降低(表3和图1)。
绒毛的高度也减少了在实验控制(6 Gy创伤性脑损伤)大鼠与正常大鼠相比(0.31±0.06和0.67±0.05),(P < 0.001),然而销售经理处理显著(P < 0.05)预防减少的绒毛长度(0.41±0.04和0.31±0.04),但这是小老鼠比正常控制(图1)。
除了频率和高度外,tbi大鼠的绒毛形状也发生了畸变。NSM治疗显著地防止了绒毛形状的扭曲(图1)。
Van Geinson染色显示浆膜胶原沉积持续增加。6 Gy TBI显著增加(0.29±0.04 vs. 0.12±0.02)黏膜下胶原沉积(P<0.001)。然而,与实验对照组相比,NSM处理显著(P<0.05)降低(0.16±0.012 vs. 0.29±0.04)黏膜下胶原沉积(表3和图2)。
放射治疗(RT)或放疗是治疗实体肿瘤的主要方法。关于RT的主要障碍之一是在保证有效杀伤肿瘤细胞[15]的同时保存正常组织。游离基介导的氧化损伤发生在电离辐射(IR)暴露后,损伤肿瘤和正常细胞,限制了[16]的总辐射剂量。因此,为了获得更好的肿瘤控制,保护正常组织免受辐射损伤是至关重要的,特别是在使用[17]高剂量辐射时。长期以来,人们一直担心,由于抗氧化补充剂具有保护组织免受自由基侵害的能力,在治疗前或治疗期间服用抗氧化补充剂,也可以保护癌症肿瘤免受电离辐射的预期破坏性影响。在癌症治疗中使用抗氧化剂仍然存在争议。一方面,抗氧化剂可能会保护癌细胞免受化疗引起的氧化损伤,这将减轻它们的使用。另一方面,它们可能通过阻断活性氧化剂[18]而增强药物诱导的细胞毒性。
S.N |
剂量的 |
绒毛。 |
绒毛的长度 |
沉积(嗯) |
1 |
正常的 | 21±4.4 | 0.67±0.07 | 0.12±0.02 |
2 |
6 gy | 12±2.4 | 0.31±0.06 | 0.29±0.04 |
3. |
6GY + 200nsm. | 17±1.6 * * | 0.41±0.05 * * | 0.16±0.012 * * |
数据以平均值±SD表示,与对照组(6gy)有显著差异。
表3:NSM处理对TBI(6Gy)对回肠组织学变化的影响
图1:显微照片显示绒毛高度。A)正常对照组,B) 6Gy辐照对照组,C) NSM预处理组6Gy辐照,放大倍数100X。
图2:显微照片显示NSM对胶原沉积的影响。A)正常对照组,B) 6Gy照射对照组,C) NSM预处理组6Gy照射,放大倍数400X。
人们被给予高剂量的-胡萝卜素补充剂来预防吸烟者的肺癌和其他癌症,这些补充剂被发现会增加患肺癌的风险。食用含有-胡萝卜素的蔬菜和水果可能有帮助,但应避免高剂量-胡萝卜素补充剂,尤其是吸烟者。
合成类维生素A比天然维生素A或-胡萝卜素更有效,已显示出在宫颈癌、口腔、喉咙和皮肤[21]中逆转癌前病变的能力。它们还可以帮助那些已经接受过此类癌症治疗的人预防新的肿瘤。
抗氧化剂,当添加时可以提高化疗的疗效,并可能被证明是安全的[22]。
许多研究表明,摄入富含维生素C的食物可以降低患癌症的风险。但是很少的研究表明维生素C作为补充剂并没有降低患癌症的风险。最近,人们发现静脉注射的维生素C与药片服用的效果不同。这再次激起了人们对使用维生素C作为癌症治疗药物的兴趣。
补充维生素E并不是为了降低患癌症或慢性病的风险。抗氧化剂n -乙酰半胱氨酸(NAC)和维生素E通过减少ROS、DNA损伤和p53在小鼠和人类肺肿瘤细胞中的表达来增加肿瘤细胞的增殖。p53的失活促进肿瘤生长的程度与抗氧化剂相似,并消除抗氧化作用。因此,抗氧化剂通过破坏ROS-p53轴[26]来加速肿瘤生长,最近的研究报道了生育酚的抗肿瘤作用[27]。
一些新的发现是抗氧化剂诱导癌细胞凋亡,并保护患者免受放射治疗的痛苦副作用,这可能证明这些化合物在未来的辅助治疗中有用。研究表明,多吃富含抗氧化剂的蔬菜和水果的人患某些癌症的风险可能较低。
一些抗氧化剂补充剂的研究并没有发现它们能降低癌症风险。事实上,一些研究发现服用[30]补充剂会增加患癌症的风险。为了降低癌症风险,最好的建议是通过食物而不是补充剂来获取抗氧化剂。
黑色籽油是食物。它们完全可以食用。黑孜然含有-胡萝卜素、钙、铁、钠和钾。它还含有我们身体不能产生的9种必需氨基酸中的8种。除了黑孜然的主要活性成分外,它还含有百里醌,β谷甾醇。肉豆皮酸棕榈酸棕榈油酸硬脂酸油酸亚油酸亚麻酸花生四烯酸蛋白质维生素B1维生素B2维生素B3叶酸铜锌磷研究表明,黑籽油和百里香醌都对癌症有效,而且没有有害的副作用。它可以抑制癌细胞的活动,甚至可以杀死某些类型的癌细胞。
黑孜然籽油及其提取物百里醌对包括肝癌、黑色素瘤皮肤癌、胰腺癌、宫颈癌、乳腺癌、骨癌、胃癌、淋巴瘤、前列腺癌、结肠癌和脑癌[33]在内的各种炎症性疾病有强大的疗效。
它能诱导细胞凋亡,这意味着它能帮助身体系统地清除老化细胞、不需要的细胞和不健康的细胞(如癌细胞),而不释放毒素到体内。此前有报道称,小鼠在暴露于伽玛射线之前被给予黑色种子提取物。结果表明,黑籽提取物对正常小鼠和肿瘤小鼠的肝、脾、脑、肠均有保护作用。由此可见,黑籽液提取物对辐射损伤和生化改变有一定的保护作用。
在一份报告中,患有肝癌的老鼠喝了含有0.01%百里醌的水。与未治疗组相比,接受百里醌治疗的大鼠没有出现肝癌结节,肝损伤标志物和肿瘤标志物减少。早前报道过百里醌抑制癌细胞克隆自身的能力,以及通过自噬抑制癌细胞重复使用其他细胞的细胞材料的能力,为癌症治疗提供了一个令人兴奋和新兴的策略[35]。
结果表明,NS种子极性甲醇提取物(NSM)能显著增强辐照大鼠的抗氧化能力。这可能是因为它的高抗氧化潜力,如前所述。我们的结果也显示了它(表2),因为它阻止了肠组织匀浆中辐射诱导的LPO的上升。组织学检查也显示了对辐照诱导的绒毛缺失、绒毛高度缩短和胶原沉积的预防(图1和图2)。这与早期关于TBI介导的肠细胞和绒毛改变的报道一致[36-39]。胶原蛋白厚度的增加(纤维化的特征)是由于胶原蛋白的三螺旋结构的丧失,这是由于通过自由基机制[40]吸氢造成的。因此,NSM介导的胶原沉积减少可能归因于其FR清除/中和作用。这可能是在NSM中存在的几种酚类化合物。由于NSM已经作为TBI的预处理,可能有两种可能性。两种情况下,损伤程度较轻,因为多酚化合物或它可能是由于激活了髂骨细胞中的抗氧化酶。NSM的高多酚含量和高还原力的存在支持了直接清除FR的第一种可能性。 The Thymoquinone (TQ) is one of the pure components of NS seeds, which is known free radical scavenger [41]. The TQ reacts with GSH, NADH and NADPH chemically and show antioxidant property [42]. However prevention in the TBI induced decline in activity of SOD and catalase in intestinal tissue homogenate indicates it role towards induction of endogenous antioxidant enzymes also. The rise in TBA-reactive Substances (TBARS) is due to oxidation of membrane lipids by FRs[43], altering the structure and function of cellular membranes.
然而,除了少数例外,我们可以说,大多数研究报告了在癌症治疗过程中抗氧化剂相互作用的积极发现。虽然还需要进一步的研究,但主要的证据支持一个临时结论,即饮食中的抗氧化剂与使用化疗治疗各种癌症并不冲突,并可能显著减轻治疗的不良影响。
我们的结果清楚地表明,TBI大鼠tbar水平高,NSM治疗大鼠tbar水平低。在同一组织匀浆中,它伴随着抗氧化酶活性的提高。由此可见,NS种子甲醇提取物具有较强的辐射防护性能,这可能与其抗氧化活性有关。这可能是其直接清除FR的作用,也可能是通过激活抗氧化酶的作用。
这项工作得到了原子能部、核科学研究委员会(BRNS)的支持,作为一个研究项目得到了印度政府的高度认可。
作者声明本文的发表不存在利益冲突。
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Aritcle类型:研究文章
引用:Pandey N, Kumar M, Pradhan S, Mandal A, Tripathi YB (2015) Nigella Sativa Linn种子甲醇组分对辐射诱导大鼠胃肠道损伤的影响。营养食品技术1 (1):doi http://dx.doi.org/10.16966/2470-6086.102
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