背景随着科学技术的不断发展,核能越来越多的应用至医疗、军事、科研、工业生产等诸多领域,使得人们接触到电离辐射环境的风险大幅增加,而当短时间内照射剂量大于1 Gy就会对机体造成严重的损伤——急性辐射损伤(acute radiation injury, ARI)。现如今的和平年代,尽管各国共同抵制核武器在实战中的应用,但是放疗副反应、核电站能源的泄漏、工业探伤源的丢失等造成的急性辐射损伤屡见不鲜。因此,加强对急性辐射损伤的预防与治疗措施成为重中之重。目前临床对于ARI的治疗有限,因此,寻找一种既行之有效、又安全无毒副作用的照射前防护药物,是提高放疗患者生活质量及保障辐射相关工作人员身体健康的迫切需要。中医药学是我国医学的特色,已有大量研究证明中药具有确切的抗辐射损伤作用。根据ARI发病急骤、传遍迅速、无传染性、极易导致患者死亡的特点,我们认为其病因——电离辐射(Ionizing radiation, IR)与中医中的毒邪有相似之处,由此我们从毒邪角度充分认识其病因,丰富中医药在防治ARI的理论研究,并拟定复方——护髓福康饮,通过实验研究探索中药复方的辐射防护效应。目的从毒邪角度探讨ARI的病因,以确定利用中医药理论预防ARI的治则与方药,并通过实验研究复制急性辐射损伤动物模型、中药筛方及中药复方护髓福康饮对ARI小鼠的防护效应,以期丰富ARI的中医防治理论,发现安全有效的ARI防护药物。方法理论研究：查阅文献梳理毒邪的中医理论源流,总结毒邪的种类与致病特点；对比IR和毒邪的致病特点、临床表现,确定IR的毒邪属性；类比与IR相似的毒邪的致病特点、临床表现,探讨IR的病因性质、致病特点,以完善中医病因理论。实验研究：第一部分：有效防护ARI的中药复方的筛选实验一：归芪汤对急性辐射损伤防护作用的研究初探归芪汤是课题组专家应用于临床治疗放疗副反应的经验方,实验研究初步探索中医药对急性辐射损伤的防护效应。本实验采用雄性昆明小鼠复制ARI实验动物模型,设置空白组、模型组、归芪汤高剂量组(归高组)、归芪汤中剂量组(归中组)、归芪汤低剂量组(归低组),照前给药8天,照后继续给药14天。检测小鼠免疫脏器指数、血细胞计数及抗氧化指标。实验二：预防急性放射损伤的中药复方筛选研究针对实验一所出现的问题,我们将研究重心放在照射前防护。根据IR的致病特点及中医“治未病”理论,将归芪汤拆分成三个复方,筛选最优药物。采用雄性昆明小鼠复制ARI实验动物模型,设置空白组、模型组、一号方组、二号方组、三号方组,连续灌胃给药16天。给药第14天,每组处死9只小鼠,测定全血血细胞计数及物质代谢相关指标。给药第16天,剩余小鼠用60Co进行照射。照射后24小时处死全部小鼠,检测相关指标第二部分：护髓福康饮对急性辐射损伤小鼠防护效应及机制的研究通过复方筛选,我们认为三号方防护效应尚可,但仍有上升空间。我们对三号方进行优化,命名为护髓福康饮,微调实验方案,进一步研究其对急性辐射损伤小鼠防护效应及机制。采用雄性昆明小鼠复制ARI实验动物模型,设置空白组(Ctrl)、模型组(ARI)、护髓福康饮高剂量组(ARI+H)、护髓福康饮低剂量组(ARI+L)、氨磷汀组(ARI+L)和安多霖组(ARI+An),给药14天。于第14天给药后,除空白组外,对其他各组小鼠利用4 Gy60Co γ射线进行全身一次性照射。分别于照射后第3、7、10天检测相关指标实验一、护髓福康饮和/或电离辐射对小鼠免疫系统的影响：检测体重变化、免疫脏器指数,外周血WBC.LY计数,外周血T淋巴细胞CD4+/CD8+比值,脾脏病理形态变化。实验二、护髓福康饮和/或电离辐射对小鼠造血系统及氧化应激的影响：检测外周血RBC、HGB、PLT数量变化,骨髓病理形态变化；肝脏SOD活力和MDA含量。实验三、护髓福康饮对急性辐射损伤小鼠的免疫防护机制初探：采用实时荧光定量PCR方法检测照后3天小鼠脾脏TLR-9、TNF-α、IL-4的表达水平,评价护髓福康饮对ARI小鼠的防护效应。结果理论研究：ARI的病因是电离辐射,在传统的中医病因病机理论中并未有关于电离辐射的记载,近现代人们开始根据急性辐射损伤证候分析其病因。本课题组通过从毒邪的角度认识电离辐射,分析其与火(热)毒、温毒等的异同,我们认为电离辐射是一种毒邪,并希冀通过对病因的论证分析,完善急性辐射损伤的治则治法,为中医预防急性辐射损伤提供一定的理论依据。实验研究第一部分：1.归芪汤对急性辐射损伤小鼠的防护效应的研究初探照后14天,小鼠脾脏指数、外周血WBC、RBC数均显著降低,低剂量归芪汤能够提高照后外周血WBC数,具有一定的抗氧化作用,但是对脾脏指数、红细胞数量等指标的效果不佳。而且通过实验研究我们发现,应对照射前后不同阶段施以不同防护手段,本课题组着重照射前的防护,因此,针对电离辐射的致病特点,我们将归芪汤拆方,通过进一步的实验研究筛选有效的照射前防护用药。2.预防急性放射损伤的中药复方筛选研究照后24小时,小鼠胸腺指数、脾脏指数均显著下降,外周血WBC、LY、HGB、PLT数量急剧下降,骨髓造血细胞明显减少,造血功能极度下降。三号方能够缓解照后PLT数量的下降,减轻骨髓的损伤。给药第14天,一号方和三号方能显著降低血清中甘油三酯的含量,各药对小鼠脏器指数和外周血计数均无显著影响。由此,我们认为三方中三号方防护效果最佳第二部分：护髓福康饮对急性辐射损伤小鼠的防护效应及机制研究：1.护髓福康饮和/或电离辐射对小鼠免疫系统的影响：1)各组小鼠照射前后体重均呈缓慢增长的趋势,照后1天,模型组体重明显下降,至照后3天恢复与空白组无差别。2)照后3天,模型组胸腺指数、脾脏指数迅速下降,至照后10天,虽然有所上升,但均未恢复至正常水平；低剂量护髓福康饮能够促进受照射小鼠免疫脏器指数的恢复。3)照后3天,小鼠外周血WBC、LY数量迅速下降,至照后10天,WBC、LY数量有所回升,但仍处于极低水平4)照后3天,小鼠外周血CD4+/CD8+比值显著升高,至照后10天,下降至与空白组无差别；护髓福康饮能够降低CD4+/CD8+比值。5)照后3天,脾脏出现明显的病理变化,脾脏体积减小,脾小体结构紊乱、萎缩,淋巴细胞减少,脾小梁密集,红髓髓索变窄,脾窦扩张充血,可见中性粒细胞浸润；照后7、10天,脾脏病理变化减轻。护髓福康饮能够减轻辐射后小鼠脾脏病理形态的改变。2.护髓福康饮和/或电离辐射对小鼠造血系统及氧化应激的影响：1)照后3天,D小鼠外周血PLT数量及HGB迅速下降,照后7天,RBC数量开始下降,至照后10天,但RBC、PLT数量及HGB仍处于极低水平；低剂量护髓福康饮对PLT数量的降低有拮抗作用。2)照后3天,骨髓增生极度低下；照后7、10天,模型组骨髓病理变化减轻。护髓福康饮能够减轻辐射后小鼠骨髓病理形态的改变。3)照后3天,肝脏SOD活力明显降低,MDA含量明显增加,至照后7天恢复正常水平；低剂量护髓福康饮能够提高照后SOD活力、降低MDA含量。3.护髓福康饮对急性辐射损伤小鼠的免疫防护机制初探：照射后3天,小鼠TLR-9、TNF-α的表达显著升高,IL-4的水平无明显变化；低剂量护髓福康饮能够拮抗细胞因子的变化。结论理论研究：从中医毒邪的角度分析ARI的病因,我们认为IR是一种毒邪。根据中医“治未病”的理论及电离毒邪的致病特点,我们综合前期实验结果拟定具有益气解毒养阴功效的护髓福康饮,以预防急性辐射损伤。实验研究：实验研究成功复制了急性辐射损伤实验动物模型,通过筛方研究,筛选出具有辐射防护潜能的三号方,并对其进行优化,命名为护髓福康饮。进一步的实验研究证实,低剂量护髓福康饮对急性辐射损伤小鼠具有一定的防护效应,其机制可能与调节相关细胞因子的表达有关。