核辐射事故不断增加,寻找理想的辐射防护剂尤为迫切。目前已有的辐射防护剂或副作用较大,或生物活性不佳。天然异黄酮有较全面的抗辐射潜能,但活性较微弱;其清除自由基、抗氧化及雌活性均与结构密切相关。我们初步发现新合成羟基位置特定的异黄酮化合物F2抗辐射作用较强,且雌活性不大。本项目拟在异黄酮特定位置的苯环上增加羟基数目,以此增强清除自由基、抗氧化活力及保护造血作用。再从合成的异黄酮化合物中筛选出具有辐射活性者,按结构分成不同组别,从辐射生物效应的角度初步探索构效关系。后将动物8Gy急性放射损伤后,给予筛选出的异黄酮化合物,与GEN、WR-2721、已烯雌酚比较,进行药效学评价,并比较其雌活性的大小,为寻找理想的抗辐射药打下基础。这些异黄酮化合物基本无毒副作用,可望长期预防用药,还有保护肾脏和骨骼、抗肿瘤等作用,作为抗辐射药前景良好。
isoflavonoids;anti-irradiation;hematopoietic protection;structure-effect relationship;
核辐射事故不断增加,寻找理想的辐射防护剂尤为迫切。目前已有的辐射防护剂或副作用较大,或生物活性不佳。天然异黄酮有较全面的抗辐射潜能,但活性较微弱;其清除自由基、抗氧化及雌活性均与结构密切相关。我们初步发现新合成羟基位置特定的异黄酮化合物F2抗辐射作用较强,且雌活性不大。本项目在异黄酮特定位置的苯环上增加羟基数目,以此增强清除自由基、抗氧化活力及保护造血作用。再从合成的异黄酮化合物中筛选出具有辐射活性者,按结构分成不同组别,从辐射生物效应的角度初步探索构效关系。后将动物8Gy急性放射损伤后,给予筛选出的异黄酮化合物,与GEN、WR-2721等比较,进行药效学评价,并比较其雌活性的大小,为寻找理想的抗辐射药打下基础。在前期研究的基础上,合成了多种含有多个酚羟基的新型异黄酮化合物,主要包括T2,T3,T4 和T2-磺酸氨等。在这些化合物中,除T2-磺酸氨具有很好的水溶性之外,T2,T3和T4可以有机溶剂如聚乙二醇或二甲亚砜溶解。通过药效学实验,研究了这些新型异黄酮化合物对8Gy受照射小鼠的保护作用,初步发现在同一给药剂量(300mg/kg)下T2-磺酸氨和T3的效果更好。将给药剂量增加到500mg/kg,通过进一步研究,包括动物体重变化,脾脏和胸腺系数改变,外周血象,抗氧化活性,骨髓病理学改变等,发现T3的抗辐射活性强于T2-磺酸氨,其剂量减低因子(dose reduced factor, DRF)达到了1.56左右,高于同一剂量对照组金雀异黄酮(Genistein,4,6,7-三羟基异黄酮)。证实T3(500mg/kg, 提前12h皮下注射)可使动物存活率增加到90%(P<0.05,与DMSO溶剂组比较)。机制方面,通过在体和离体实验,包括小鼠骨髓有核细胞流式计数,人淋巴细胞株AHH-1细胞凋亡研究,细胞增殖影响,Caspase-3酶活力的影响等发现,T3的抗辐射作用可能是通过抗氧化并减少造血细胞凋亡率,促进辐射损伤动物造血功能恢复,最终显著提高了受辐照动物的存活率。因此,新型异黄酮化合物T3有望成为潜在的辐射防护剂。这些异黄酮化合物基本无毒副作用,可望长期预防用药,还有保护肾脏和骨骼、抗肿瘤等作用,作为抗辐射药前景良好。本项目获得国家发明专利1项,发表SCI论文4篇(总影响因子15),在投1篇,培养硕士研究生1名。