辐射是一种不需要任何介质参与即可传递的能量，它可分为电离辐射和非电离辐射，前者包括 α、β、γ 和 Х 射线等，后者指微波、无线电波、红外线和紫外线等。按照损伤的作用方式不同，辐射损伤可分为直接损伤和间接损伤。直接损伤是放射线直接作用于核酸、蛋白质等生物大分子，改变其分子结构及生物学特性，诱发细胞功能代谢障碍，间接损伤是指放射线使机体内的水分子发生电离，产生反应性强的自由基，从而引发多种相关损伤性疾病。为减少辐射损伤带来的健康危害，研究开发高效低毒的抗辐射损伤药物具有较大的应用前景，目前研究开发的对辐射损伤有防护作用的药物主要有氨巯基类药物、细胞因子类、激素类药物、氮氧自由基类、天然药物等。

       氨巯基类化合物

       氨巯基类化合物是第一代辐射防护剂，其作用机制主要包括清除自由基、氢转移、诱导组织低氧和增强DNA 的稳定性等。常见的氨巯基类化合物药物有N-乙酰半胱氨酸（NAC）、氨乙基异硫脲（AET）、氨磷汀（NAC）等。

       N-乙酰半胱胺酸（NAC）一直用作祛痰药，近几年国内外学者从多个方面研究发现，NAC 具有较强的辐射保护作用，其作用机制主要通过对抗细胞内的氧化应激和清除活性氧自由基、抑制细胞凋亡以及促进机体细胞免疫功能恢复发挥抗辐射损伤的作用。

       氨乙基异硫脲（AET）是半胱胺的巯基被脒基取代的衍生物，其辐射保护作用时效长，化学性质较稳定。研究发现AET 可降低由辐射诱导产生的一氧化氮自由基，从而降低血清中亚硝酸盐的浓度，发挥辐射防护作用。但口服或静脉注射 AET 后会出现心跳过缓、呼吸过快、面红等不良反应，故限制了其使用。

       氨磷汀（氨基丙基乙基硫代磷酸酯，amifostine，NAC）是 FDA 批准的第一个细胞辐射保护剂，同时也是目前最有效、研究最多的辐射防护剂，其辐射防护效应明显优于AET，可通过清除辐射诱导产生的活性氧自由基、保护 DNA 损伤等发挥作用，也有可通过改变机体内血氧分布以及缺氧诱导发挥放射防护作用。

       细胞因子

       细胞因子是由机体细胞合成和分泌的一类小分子多肽，具有多种生物学活性，如调节机体免疫、促进创伤愈合及造血调控等。近几年随着对细胞因子的研究深入，部分细胞因子在辐射损伤的预防和治疗中取得了瞩目成就，如粒细胞-单核细胞集落刺激因子（GM-CSF）、白介素-11（IL-11）、促血小板生成素（TPO）等。

       近年来发现多数细胞因子具有促进骨髓重建的作用，如IL-3、IL-6、粒细胞集落刺激因子（G-CSF）等能够促进造血细胞的增殖和分化，此外 IL-1、干细胞生长因子（SCF）、 IL-12 等对机体也具有辐射防护作用。重组胰岛素样生长因子-I（rhIGF-I）对放射损伤后骨髓巨核系造血功能有恢复作用，重组人白细胞介素-12（rhIL-12）、粒细胞集落刺激因子（G-CSF） 有保护造血干细胞和促进造血功能恢复的作用，人白细胞介素-18（IL-18）对辐射损伤所致的免疫功能低下的恢复有促进作用。

       细胞因子具有多效性、协同性等功能特点。细胞因子之间相互刺激、彼此约束，形成复杂而又有序的细胞因子网络。不同细胞因子的联合应用可促进恢复造血功能和免疫功能恢复。如相比于单用TPO，TPO 与 GM-CSF 联用可以显著促进红细胞、血小板等血细胞的恢复。如低剂量IL-1、肿瘤坏死因子（TNF）、SCF 单独应用在临床观察无辐射防护作用，但将三者配伍联用，则有显著的辐射防护作用。

       激素类

       激素类药物是一类重要的辐射防护剂，通过与相应受体结合而发挥作用，具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化、清除自由基等功能。在体内通过修复机体的血液系统和免疫系统来发挥抗辐射损伤的作用。常见的具有辐射损伤防护作用的激素类药物包括褪黑素、甾族类化合物等。

       褪黑素（MLT）是由松果体分泌的一种吲哚类激素，存在于所有生物体内。褪黑素是一种独特的抗氧化剂，对电离辐射所致染色体损伤和氧化应激的具有极好的防护效果，对辐射敏感度高的免疫系统可以通过不同途径，不同层次发挥调节作用。研究发现，褪黑素可通过抗氧化作用来减少放疗期间的 DNA 损伤和细胞死亡，通过减少炎性细胞因子和介质，控制转录因子基因的表达来减轻严重的免疫系统损伤并改善放疗不良反应，因此褪黑素具有降低健康组织辐射**和有益于肿瘤放疗效果的特性。

       天然药物

       中草药药源广、副作用少，每种中药都含有十分复杂的成分，对中药有效成分的探索成为目前的研究热点，现已经发现了具有抗辐射保护作用的中药有效成分主要包括多糖类、皂苷类、多酚类和黄酮类。

       多糖主要通过修复受辐射损伤机体的红细胞、白细胞等造血细胞，增强机体的免疫功能，清除自由基，提升超氧化物歧化酶（SOD）等抗氧化酶的活性来发挥其辐射保护作用。除了人参多糖，常见的具有抗辐射损伤作用的多糖还有香菇多糖、黄芪多糖等。

       皂苷主要分布于陆地高等植物中，也少量存在于海星和海参等海洋生物中。常见的具有抗辐射损伤作用的皂苷主要有人参皂苷、大豆皂苷等。其机制主要是通过减轻射线造成的造血系统损伤以及染色体损伤，促进造血功能的恢复和 DNA 的修复，缓解辐射引起的免疫力下降而发挥辐射防护作用。

       多酚类化合物是由芳香环和羟基共同组成的混合物，结构上含有酚羟基，故很容易被氧化并且能够清除体内 ROS 自由基。多酚类物质的辐射防护机制为防护淋巴细胞的退行性病变，保护小鼠的免疫器官胸腺和脾 脏的损伤，增加小鼠体内抗氧化酶系如SOD、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活力，降低MDA 的含量。如茶多酚可通过阻止 DNA 双链断裂和细胞膜损伤，增强SOD 等抗氧化酶的活性来发挥其抗辐射损伤的作用。

       黄酮类辐射防护剂可通过清除自由基及抗氧化、保护细胞中遗传物质、增强机体免疫功能、提升造血组织活力等间接方式进行辐射防护。自然界中多种黄酮类物质均具有明显的抗辐射作用，如沙苑子黄酮、银杏叶黄酮、蜂胶总黄酮、大豆异黄酮、染料木黄酮等。

       氮氧自由基

       氮氧自由基是由原子C、H、N、O 组成，其中包含未配对电子的有机化合物，具有独特的抗氧化性质，是一种能抗氧化功能的稳定型自由基。常见的两类结构是 TEMPO 和 NIT。研究表明氮氧自由基可以电子转移的方式催化分解超氧化物阴离子，具有拟SOD 活性的作用，同时氮氧自由基还能与H2O2竞争性争夺 Fe2＋，从源头抑制羟基自由基的生成，降低体内由辐射诱导的氧化应激反应。此外，氮氧自由基的结构修饰衍生物如酰胺类氮氧自由基，以及将白藜芦醇等具有多酚结构的化合物键合到氮氧自由基分子骨架上合成的一系列化合物，也被证明具有抑制辐射诱导的细胞凋亡，降低活性氧自由基等功效。

       目前使用或在研究的抗辐射药物种类繁多，除了应用广泛的氨磷汀等氨巯基类化合物，还有激素类、细胞因子、中草药以及中药提取物等具有良好的抗辐射损伤的保护效应。但目前离理想的辐射防护剂还有很大差距，部分药物使用后出现了严重的副作用，限制了抗辐射损伤药物的临床使用，因此开发高效低毒的辐射保护剂依然具有极大的应用前景和社会效益。

       参考文献：

       [1] 孙兰兰,李恒,唐炜,易剑峰,左建平.抗辐射损伤药物的研究进展[J].中南药学,2018,16(01):87-92.

       [2] 王承,黄月英,唐大海.中药抗电离辐射损伤作用的研究概况[J].海军医学杂志,2019,40(05):495-498.

       作者简介：小泥沙，食品科技工作者，毕业于华南理工大学食品科学与工程学院，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究。