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电离辐射作用于机体可诱发大量自由基产生，而自由基作用于DNA、RNA等生物大分子，可致使其结构改变和生物活性丧失，从而造成机体发生氧化损伤。超氧化物歧化酶（superoxidedismutase,SOD）是一种普遍存在于微生物及动植物中的金属酶，它可以催化超氧阴离子自由基发生歧化反应，清除自由基，从而保护受损细胞，并对机体的氧化及抗氧化平衡起着非常重要的作用。丙二醛（maleicdialdehyde，MDA）是过氧化脂质的降解产物，通过检测MDA的含量可以判断脂质过氧化反应的程度，从而间接反应细胞损伤情况。细胞凋亡（apoptosis，AP）是指细胞在受到某些因素刺激或接受某种信号后的一种主动的，由大量凋亡相关基因相互作用的细胞消亡的过程。它是一个多因素参与的、复杂的生物学过程。电离辐射所致细胞凋亡的信号通路主要有：依赖于DNA损伤、依赖于胞质电离损伤、依赖于质膜损伤和SAPK／JNK4种。P53、Bc1-2、Caspase-3在电离辐射诱导细胞凋亡的过程中发挥着重要作用。电离辐射诱发细胞凋亡是通过P53依赖的方式来诱导死亡受体Fas及其配体FasL的表达。Bc1-2是细胞凋亡相关基因研究中最被关注的蛋白质之一，在辐射损伤中其主要作用是抑制辐射诱导的细胞凋亡。Caspase-3是细胞凋亡过程中极其重要的执行分子之一，它能够剪切细胞凋亡过程中的许多非常关键地蛋白，其激活通常需要从无活性的全长Caspase-3（35KD）的Asp28和Ser29之间及Asp175和Ser176之间进行剪切，产生有活性的亚基（17KD和12KD），其激活常被认为是细胞凋亡的一个非常重要的指标。骨髓对电离辐射高度敏感。骨髓单个核细胞（bonemarrowmononuclearcell，BMNC）主要包括淋巴细胞和单核细胞。辐射损伤可使BMNC数量减少，细胞周期阻滞，细胞发生氧化损伤及凋亡等。当归多糖（angelicapolysaccharides，APS）是传统补血活血中药——当归的主要活性成分之一。研究表明：它具有影响造血系统、抗辐射、抗氧化、抗肿瘤、抗病毒及调节免疫等功能。目前，APS抗辐射的具体机制并不十分明确。本实验是在建立C57BL/6小鼠急性放射损伤实验动物模型的基础上，研究APS对急性放射损伤小鼠BMNC氧化损伤及细胞凋亡的影响，旨在探讨APS抗辐射的分子机制，为辐射保护剂的开发提供理论依据。目的：研究APS对急性放射损伤小鼠BMNC氧化损伤、增殖能力、细胞凋亡率以及凋亡相关蛋白表达的影响，进而了解APS抗辐射的分子机制。方法：1.C57BL/6小鼠随机分为10组，正常组（不作任何处理）；生理盐水（normalsaline，NS）组、2mg/kgAPS组和8mg/kgAPS组，后3组根据时间点分别再分为第1d、3d、7d组，共计9组。此9组小鼠采用直线加速器X线全身均匀照射，总剂量为4.0Gy，时间1.25min，吸收剂量率3.76Gy/min，焦点距鼠100cm，面积约25×25cm2。照射后于3h内腹腔分别注射NS、2mg/kgAPS和8mg/kgAPS，连续注射7d（每天注射一次，注射前称重，根据小鼠体重分别计算出相应注射体积），于照射后第1、3、7d处死小鼠，常规方法提取其BMNC。2.比色法检测各组小鼠BMNC的SOD活性及MDA含量。3.流式细胞仪（flowcytometry，FCM）检测各组小鼠BMNC细胞周期。4.FCM检测各组小鼠BMNC凋亡率。5.FCM检测各组小鼠BMNCBcl-2的表达率。6.免疫细胞化学法和蛋白免疫印迹法（WesternBlot，WB）检测各组小鼠BMNCP53的表达。7.WB检测各组小鼠BMNCCaspase-3的表达。结果：1.实验小鼠急性放射损伤模型的建立：造模成功后NS组小鼠表现为饮水量增加，进食量减少，偶有腹泻、血便；皮毛略显凌乱，易脱落；活动显迟缓，嗜睡，小鼠之间相互靠拢。各APS治疗组小鼠上述症状相对减轻。2.APS对放射损伤后小鼠BMNCSOD活性及MDA含量的影响：照射后第1、3、7dNS组与正常组相比，BMNC的SOD活性显著降低、MDA含量明显升高（P<0.05）；2mg/kgAPS组和NS组同一时间点比较，BMNCSOD活性增加，MDA含量降低，但差异均无显著性（P>0.05）；8mg/kgAPS组较NS组同一时间点比较，BMNC的SOD活性显著增加（P<0.05），但仍低于正常组，MDA含量显著降低（P<0.05），但仍高于正常组。3.APS对放射损伤后小鼠BMNC周期（G0/G1期）改变的影响：照射后第1、3、7dNS组BMNC停滞于G0/G1期，与正常组比较差异有统计学意义（P<0.05）。2mg/kgAPS组与NS组（1、3d）比较，其G0/G1期比例有所下降，但差异无显著性（P>0.05）；2mg/kgAPS组（7d）及8mg/kgAPS组与NS组同一时间点比较，G0/G1期比例显著性降低（P<0.05），但仍高于正常组。4.APS对放射损伤后小鼠BMNC凋亡率的影响：照射后第1、3、7dNS组BMNC的凋亡率均较正常组显著增高（P<0.05）；2mg/kgAPS组BMNC凋亡率较NS组在照射后第1d、3d有所下降，但差异不显著（P>0.05）；2mg/kgAPS组（7d）及8mg/kgAPS组与NS组同一时间点比较，细胞凋亡率显著下降（P<0.05），但仍高于正常组。5.APS对放射损伤后小鼠BMNCBcl-2蛋白表达率的影响：照射后第1、3、7dNS组BMNC的Bcl-2表达率均较正常组显著降低（P<0.05）；2mg/kgAPS组BMNCBcl-2表达率较NS组在照射后第1d、3d有所升高，但差异不显著（P>0.05）；2mg/kgAPS组（7d）及8mg/kgAPS组与NS组同一时间点比较，Bcl-2表达率升高显著（P<0.05），但仍低于正常组。6.APS对放射损伤后小鼠BMNCP53蛋白表达的影响：免疫细胞化学结果显示：正常组小鼠BMNC不表达P53，NS组、2mg/kgAPS、8mg/kgAPS组P53的表达率明显升高，但上述三组各时间点间表达均无显著差异。WB结果显示：照射后第1、3、7dNS组BMNC的P53均较正常组显著增高（P<0.05）；2mg/kgAPS组与NS组同一时间点相比，P53蛋白的表达有所降低，但差异无统计学意义（P>0.05）；8mg/kgAPS组与NS组同一时间点相比，P53蛋白的表达降低明显（P<0.05）。7.APS对放射损伤后小鼠BMNCCaspase-3蛋白表达水平的影响：正常组的Caspase-3未被激活，只表达全长片段（35KD），不表达激活片段（12+17KD）。照射后NS组各时间点与正常组比较，Caspase-3的全长片段表达较显著降低、激活片段表达显著增加（P<0.05）；2mg/kgAPS组与NS组同一时间点相比，全长片段表达有所增加，激活片段表达有所降低，但差异无统计学意义（P>0.05）；8mg/kgAPS各组与NS组同一时间点相比，全长片段表达增加、激活片段表达降低（P<0.05）。结论：APS不仅能提高辐射损伤小鼠BMNC的SOD活性，降低其MDA含量；它还能减轻细胞周期阻滞、减少细胞凋亡率、降低P53总蛋白及Caspase-3激活片段表达、升高Bcl-2表达率，从而对辐射损伤小鼠具有保护作用。8mg/kgAPS组与2mg/kgAPS组相比，抗辐射效果更明显。其机制可能是：APS通过提高SOD活性，减少MDA含量，导致辐射损伤后BMNC自由基含量减少，从而减轻DNA损伤；同时APS可降低P53表达，减少细胞周期阻滞，上调Bcl-2表达水平，减少Caspase-3激活，最终减轻细胞凋亡。