輻射是一種不需要任何介質(zhì)參與即可傳遞的能量，它可分為電離輻射和非電離輻射，前者包括 α、β、γ 和 Х 射線等，后者指微波、無線電波、紅外線和紫外線等。按照損傷的作用方式不同，輻射損傷可分為直接損傷和間接損傷。直接損傷是放射線直接作用于核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子，改變其分子結(jié)構及生物學特性，誘發(fā)細胞功能代謝障礙，間接損傷是指放射線使機體內(nèi)的水分子發(fā)生電離，產(chǎn)生反應性強的自由基，從而引發(fā)多種相關損傷性疾病。為減少輻射損傷帶來的健康危害，研究開發(fā)高效低毒的抗輻射損傷藥物具有較大的應用前景，目前研究開發(fā)的對輻射損傷有防護作用的藥物主要有氨巰基類藥物、細胞因子類、激素類藥物、氮氧自由基類、天然藥物等。
氨巰基類化合物
氨巰基類化合物是第一代輻射防護劑，其作用機制主要包括清除自由基、氫轉(zhuǎn)移、誘導組織低氧和增強DNA 的穩(wěn)定性等。常見的氨巰基類化合物藥物有N-乙酰半胱氨酸（NAC）、氨乙基異硫脲（AET）、氨磷?。∟AC）等。
N-乙酰半胱胺酸（NAC）一直用作祛痰藥，近幾年國內(nèi)外學者從多個方面研究發(fā)現(xiàn)，NAC 具有較強的輻射保護作用，其作用機制主要通過對抗細胞內(nèi)的氧化應激和清除活性氧自由基、抑制細胞凋亡以及促進機體細胞免疫功能恢復發(fā)揮抗輻射損傷的作用。
氨乙基異硫脲（AET）是半胱胺的巰基被脒基取代的衍生物，其輻射保護作用時效長，化學性質(zhì)較穩(wěn)定。研究發(fā)現(xiàn)AET 可降低由輻射誘導產(chǎn)生的一氧化氮自由基，從而降低血清中亞硝酸鹽的濃度，發(fā)揮輻射防護作用。但口服或靜脈注射 AET 后會出現(xiàn)心跳過緩、呼吸過快、面紅等不良反應，故限制了其使用。
氨磷?。ò被一虼姿狨?，amifostine，NAC）是 FDA 批準的第一個細胞輻射保護劑，同時也是目前最有效、研究最多的輻射防護劑，其輻射防護效應明顯優(yōu)于AET，可通過清除輻射誘導產(chǎn)生的活性氧自由基、保護 DNA 損傷等發(fā)揮作用，也有可通過改變機體內(nèi)血氧分布以及缺氧誘導發(fā)揮放射防護作用。
細胞因子
細胞因子是由機體細胞合成和分泌的一類小分子多肽，具有多種生物學活性，如調(diào)節(jié)機體免疫、促進創(chuàng)傷愈合及造血調(diào)控等。近幾年隨著對細胞因子的研究深入，部分細胞因子在輻射損傷的預防和治療中取得了矚目成就，如粒細胞-單核細胞集落刺激因子（GM-CSF）、白介素-11（IL-11）、促血小板生成素（TPO）等。
近年來發(fā)現(xiàn)多數(shù)細胞因子具有促進骨髓重建的作用，如IL-3、IL-6、粒細胞集落刺激因子（G-CSF）等能夠促進造血細胞的增殖和分化，此外 IL-1、干細胞生長因子（SCF）、 IL-12 等對機體也具有輻射防護作用。重組胰島素樣生長因子-I（rhIGF-I）對放射損傷后骨髓巨核系造血功能有恢復作用，重組人白細胞介素-12（rhIL-12）、粒細胞集落刺激因子（G-CSF） 有保護造血干細胞和促進造血功能恢復的作用，人白細胞介素-18（IL-18）對輻射損傷所致的免疫功能低下的恢復有促進作用。
細胞因子具有多效性、協(xié)同性等功能特點。細胞因子之間相互刺激、彼此約束，形成復雜而又有序的細胞因子網(wǎng)絡。不同細胞因子的聯(lián)合應用可促進恢復造血功能和免疫功能恢復。如相比于單用TPO，TPO 與 GM-CSF 聯(lián)用可以顯著促進紅細胞、血小板等血細胞的恢復。如低劑量IL-1、腫瘤壞死因子（TNF）、SCF 單獨應用在臨床觀察無輻射防護作用，但將三者配伍聯(lián)用，則有顯著的輻射防護作用。
激素類
激素類藥物是一類重要的輻射防護劑，通過與相應受體結(jié)合而發(fā)揮作用，具有抗炎、抗腫瘤、抗氧化、清除自由基等功能。在體內(nèi)通過修復機體的血液系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)來發(fā)揮抗輻射損傷的作用。常見的具有輻射損傷防護作用的激素類藥物包括褪黑素、甾族類化合物等。
褪黑素（MLT）是由松果體分泌的一種吲哚類激素，存在于所有生物體內(nèi)。褪黑素是一種獨特的抗氧化劑，對電離輻射所致染色體損傷和氧化應激的具有極好的防護效果，對輻射敏感度高的免疫系統(tǒng)可以通過不同途徑，不同層次發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。研究發(fā)現(xiàn)，褪黑素可通過抗氧化作用來減少放療期間的 DNA 損傷和細胞死亡，通過減少炎性細胞因子和介質(zhì)，控制轉(zhuǎn)錄因子基因的表達來減輕嚴重的免疫系統(tǒng)損傷并改善放療不良反應，因此褪黑素具有降低健康組織輻射**和有益于腫瘤放療效果的特性。
天然藥物
中草藥藥源廣、副作用少，每種中藥都含有十分復雜的成分，對中藥有效成分的探索成為目前的研究熱點，現(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了具有抗輻射保護作用的中藥有效成分主要包括多糖類、皂苷類、多酚類和黃酮類。
多糖主要通過修復受輻射損傷機體的紅細胞、白細胞等造血細胞，增強機體的免疫功能，清除自由基，提升超氧化物歧化酶（SOD）等抗氧化酶的活性來發(fā)揮其輻射保護作用。除了人參多糖，常見的具有抗輻射損傷作用的多糖還有香菇多糖、黃芪多糖等。
皂苷主要分布于陸地高等植物中，也少量存在于海星和海參等海洋生物中。常見的具有抗輻射損傷作用的皂苷主要有人參皂苷、大豆皂苷等。其機制主要是通過減輕射線造成的造血系統(tǒng)損傷以及染色體損傷，促進造血功能的恢復和 DNA 的修復，緩解輻射引起的免疫力下降而發(fā)揮輻射防護作用。
多酚類化合物是由芳香環(huán)和羥基共同組成的混合物，結(jié)構上含有酚羥基，故很容易被氧化并且能夠清除體內(nèi) ROS 自由基。多酚類物質(zhì)的輻射防護機制為防護淋巴細胞的退行性病變，保護小鼠的免疫器官胸腺和脾 臟的損傷，增加小鼠體內(nèi)抗氧化酶系如SOD、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的活力，降低MDA 的含量。如茶多酚可通過阻止 DNA 雙鏈斷裂和細胞膜損傷，增強SOD 等抗氧化酶的活性來發(fā)揮其抗輻射損傷的作用。
黃酮類輻射防護劑可通過清除自由基及抗氧化、保護細胞中遺傳物質(zhì)、增強機體免疫功能、提升造血組織活力等間接方式進行輻射防護。自然界中多種黃酮類物質(zhì)均具有明顯的抗輻射作用，如沙苑子黃酮、銀杏葉黃酮、蜂膠總黃酮、大豆異黃酮、染料木黃酮等。
氮氧自由基
氮氧自由基是由原子C、H、N、O 組成，其中包含未配對電子的有機化合物，具有獨特的抗氧化性質(zhì)，是一種能抗氧化功能的穩(wěn)定型自由基。常見的兩類結(jié)構是 TEMPO 和 NIT。研究表明氮氧自由基可以電子轉(zhuǎn)移的方式催化分解超氧化物陰離子，具有擬SOD 活性的作用，同時氮氧自由基還能與H2O2競爭性爭奪 Fe2＋，從源頭抑制羥基自由基的生成，降低體內(nèi)由輻射誘導的氧化應激反應。此外，氮氧自由基的結(jié)構修飾衍生物如酰胺類氮氧自由基，以及將白藜蘆醇等具有多酚結(jié)構的化合物鍵合到氮氧自由基分子骨架上合成的一系列化合物，也被證明具有抑制輻射誘導的細胞凋亡，降低活性氧自由基等功效。
目前使用或在研究的抗輻射藥物種類繁多，除了應用廣泛的氨磷汀等氨巰基類化合物，還有激素類、細胞因子、中草藥以及中藥提取物等具有良好的抗輻射損傷的保護效應。但目前離理想的輻射防護劑還有很大差距，部分藥物使用后出現(xiàn)了嚴重的副作用，限制了抗輻射損傷藥物的臨床使用，因此開發(fā)高效低毒的輻射保護劑依然具有極大的應用前景和社會效益。
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作者簡介：小泥沙，食品科技工作者，畢業(yè)于華南理工大學食品科學與工程學院，食品科學碩士，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營養(yǎng)食品的開發(fā)與研究。
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