各种自由基清除剂在γ射线辐照DNA损伤中的作用

第30卷 第4期 核 技 术 V ol. 30, No.4 2007年4月 NUCLEAR TECHNIQUES April 2007

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国家自然科学基金（10435020）、中国原子能科学研究院院长基金和中国原子能科学研究院核物理所所长基金（12SZZ-200602）资助

第一作者：杨明建，男，1981年出生，2004年毕业于临沂师范学院，硕士研究生，由中国原子能科学研究院和河北工业大学理学院联合培养，生物物理专业，研究领域为辐照生物学 通讯作者：赵葵

收稿日期：2007-01-12，修回日期：2007-01-22

各种自由基清除剂在γ射线辐照DNA

损伤中的作用

杨明建1,2 孔福全1 展 永2 王 潇1 倪嵋楠1 隋 丽1 蔡明辉1,2 赵 葵1,2,3

1（中国原子能科学研究院 北京 102413） 2（河北工业大学理学院 天津 300130）

3（北京师范大学射线束技术与材料改性教育部重点实验室 北京 100875）

摘要 为了对重离子辐照致DNA 损伤中的自由基作用进行评估，本文利用γ射线对添加了各种自由基清除剂（甘露醇，维生素C 和茶多酚）的质粒DNA 进行辐照，凝胶电泳分析的结果表明，三种自由基清除剂对DNA 均有很好的保护作用。在相同自由基清除剂浓度的情况下，甘露醇比维生素C 具有更强的清除自由基的作用。与重离子辐照情况相比，这几种自由基清除剂对γ射线产生的自由基的清除作用更为明显。 关键词 自由基，自由基清除剂，甘露醇，微生素C ，茶多酚，γ射线，质粒DNA ，凝胶电泳 中图分类号 Q691，TN16

自由基是共价化合物分子中的共价键在吸收一定的能量后发生均裂而生成的带有单电子的原子或原子团，它的化学性质非常活泼，容易与其它物质发生连锁反应。通过自由基而进行的反应叫自由基反应。在人体新陈代谢过程中所发生的生化反应中，自由基反应是非常普遍的。人体细胞的自由基的产生，主要与生物氧化代谢有关。在细胞的线粒体内膜上进行的有机物的氧化代谢是生命活动的基础，它为人的生命活动提供了能量，但同时也产生了大量的含氧自由基。

随着科学研究的不断发展,人们逐渐认识到自由基与疾病（如炎症、动脉粥样硬化、心肌梗塞、休克、中毒、肿瘤、突变、衰老等）密切相关[1]。因而自由基的研究日益受到人们的重视。

为了减轻自由基的危害，目前寻找高效、廉价、低毒甚至无毒的抗氧化剂备受关注。1999年，吴芹等[2]通过在浴槽中加入CuCl 2、维生素C 及H 2O 2等量混合液生成·OH ，并用八道生理记录仪记录乳头肌张力变化，结果显示甘露醇对·OH 自由基所致乳头肌收缩功能损伤具有一定保护作用。同年，马爱国等[3]通过较高剂量补充维生素E 、C 和β-胡萝卜素，观察三种维生素对淋巴细胞损伤的影响。实验中DNA 损伤程度采用“彗星”电泳技术分析，实

验结果显示通过补充维生素E 、C 和β-胡萝卜素，可以有效地降低H 2O 2 所致的DNA 损伤。2000年，

傅春玲等[4]通过照前给予维生素C ，

观察其对60Co-γ射线全身辐照小鼠的保护作用，实验结果显示维生素C 可以显著降低2.0 Gy γ射线诱发小鼠骨髓细胞微核，可以提高受照小鼠30d 存活率，延长平均存活时间。2004年，蔡志强等[5]利用生物化学发光法（CuSO 4-Vc-H 2O 2-酵母悬浮液体系化学发光检测法和次黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶-鲁米诺体系化学发光检测法），检测到茶多酚具有清除羟自由基和超氧阴离子自由基的能力。以上研究表明甘露醇、维生素C 和茶多酚对自由基有一定的清除作用，但是上述研究主要是在整体、器官和细胞水平上进行的，而在分子水平即DNA 水平上对自由基清除剂作用的研究目前还鲜见报道。

DNA 是遗传信息的载体，是离子辐射引致生物效应的最关键的靶分子。自由基通过攻击遗传物质DNA ，破坏基因密码，使DNA 突变“解旋”让某些正常基因表达停止而又使某些休眠的基因表达活跃，正常的蛋白质合成发生障碍而异常的蛋白质被合成出来。自由基的作用是致使基因突变的内在因素之一，因此在DNA 水平上对自由基清除剂的研究具有十分重要的意义。隋丽等[6—9]利用原子力显

万方数据