一种调控剂及修复细胞辐射损伤的用途制造技术

本发明专利技术提供一种修复细胞辐射损伤的调控剂，包括低氘水，所述低氘水的氘含量为0.1～135ppm。本发明专利技术的调控剂可以提高细胞内多种酶的活性，增强细胞内及细胞外环境清除过氧化物和自由基的能力，进而修复辐射损伤，延长辐射后细胞的生命周期。与合成类抗辐射药物相比，本发明专利技术具有无毒副作用的显著优点；与传统抗辐射中药相比，本发明专利技术所述的增强配方，既可以保留传统中药毒副作用小的优点，同时又增强了疗效；与机体内源性因子相比，本发明专利技术又具有显著成本优势。成本优势。

【技术实现步骤摘要】
一种调控剂及修复细胞辐射损伤的用途


[0001]本专利技术涉及调控生物酶制剂领域，特别是涉及一种调控剂及用途。

技术介绍

[0002]环境辐射无处不在。载人航天中会遇到太空辐射、核能发电以及核医学应用也增大了接触核辐射的可能、核科学工作者、雷达工作者、飞行员等易受辐射从业人员也不可避免地受到各类辐射对健康的威胁。
[0003]通常，“辐射”是指以电磁波或高能亚原子粒子在空间传播的过程。电磁波或带电亚原子离子会与传播路径中遇到的物质在微观层面发生相互作用，进而引发各种物理或化学效应，包括与生物细胞发生相互作用引起的人为评价为“积极”或“消极”的生物学效应。
[0004]按照辐射作用于物质时所产生的效应不同，辐射分为电离辐射与非电离辐射两类。
[0005]电离辐射包括宇宙射线、X射线和来自放射性物质的辐射。电离放射线又可分为高LET射线和低LET射线(LET，linear energy transfer，传能线密度，表征射线对物质作用能力大小的一个物理量，在单位长度上电离密度大的LET高，称为高LET射线，反之则称低LET射线)。在生物学和肿瘤治疗学上，高LET射线以直接作用为主，是射线直接作用于组织和细胞中的生物大分子，使之发生损伤。其物理特点是具有Bragg峰，生物特点是相对生物效应高，氧增强比低。高LET有各种各样的放射源，其不同源有不同特点，主要有快中子、质子等。低LET射线以间接作用为主，由于机体是处于一个含水很高的环境，射线与生物组织内水分子作用产生自由基，这些自由基再与生物大分子作用使其损伤。低LET射线如X射线、伽玛射线。
[0006]非电离辐射又叫电磁辐射，包括紫外线、热辐射、无线电波和微波。例如，紫外线辐射(UVR)属于电磁辐射(非电离辐射)，波长范围在100～400nm之间，按波长不同可以分为长波紫外线(UVA 315～400nm)，中波紫外线(UVB 280～315nm)和短波紫外线(UVC 100～280nm)，到达地球表面时大部分UVB及几乎全部UVC均被大气臭氧层吸收，对人体产生作用的主要是UVB(占到达地表UVR总量的5％)和UVA(占到达地表UVR总量的95％)，相同剂量UVB的生物学效应是UVA的800～1000倍。
[0007]就损害程度和实际后果而言，电离辐射(如X线，中子，质子，α或β粒子，γ射线)及高强紫外线是造成严重辐射损伤的主要成因，有害的电离辐射源包括用于诊断和治疗的高能X线、镭和其他天然放射性物质(如氡)、核反应堆、回旋加速器、直线加速器、可变梯度同步加速器、用于治疗癌肿的密封的钴和铯以及大量用于医学和工业的人工产生的放射性物质。电离辐射可直接或通过继发反应损害组织。大剂量辐射可在数天内产生可见的身体效应。小剂量所致的DNA变化可使被照射者产生慢性疾病，使他们的后代发生遗传学缺陷。
[0008]电离辐射和高频电磁辐射对人体细胞具有多种损害形式，具体而言包括：
[0009]直接损害作用，辐射直接同细胞内生物大分子(DNA、RNA和蛋白质)发生作用，使其发生电离和激发，导致结构改变或生物活性丧失；同时，电离和激发的分子是不稳定的，为
了形成稳定分子，分子中的电子结构在分子内或通过与其他分子相互作用而重新排列，在这一过程中可能使分子发生分解、改变结构，并导致生物功能的丧失。比如，辐射致使DNA碱基损伤、DNA分子单链或双链断裂、DNA分子间交联、DNA氢链变化、糖基被破坏。DNA和DNP受到辐射损伤，导致细胞信息传递障碍而丧失正常功能，直至死亡。此外辐射还可以导致细胞周期的变化和DNA合成抑制；小剂量辐射可引起细胞膜通透性改变，大剂量辐射可使膜结构发生崩溃或瓦解，导致染色体断裂或畸变。
[0010]间接损害作用，辐射改变细胞内环境(水、金属离子等)，可以生成大量自由基和过氧化物。比如人体重的70％是水，大多数情况下，辐射同细胞内的水分子发生作用，使水分子发生电离或激发，然后经过一定的化学反应形成一些活性很强的自由基(OH
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自由基、H原子、等)和过氧化物(1O2、H2O2、O2‑
等)，这些物质作用于生物大分子，可以导致生物大分子结构和功能的变化，造成功能障碍和系统病变。比如，紫外线波谱内的UVB可以直接损伤DNA或诱发氧化反应产生自由基等机制作用于机体细胞，甚至引发突变频率增加、细胞周期阻滞、诱导细胞凋亡的发生、促进细胞增殖并引发皮肤癌。
[0011]总而言之，辐射通过直接作用和间接作用，导致生物细胞结构和功能发生急性、迟发性或者慢性的机体组织改变，包括DNA的损伤和突变、代谢过程的改变、细胞死亡、组织损伤，直到机体死亡。其远期效应则包括若干年乃至数十年后的致癌及遗传后代的基因畸变等。
[0012]虽然细胞对辐射有敏感性，但同时也有耐受性。生物酶可以对辐射造成的细胞损伤进行一定的修复，减少辐射的影响，只有这些损伤不能完全修复时才会产生明显的生物效应。大量研究已经证实，人体内的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶等一些酶和维生素C、维生素E、还原性谷胱甘肽、胡萝卜素和硒等抗氧化剂可以有效地清除多余自由基。其中超氧化物歧化酶(SOD)按照金属辅基的不同，又可以分为Cu/Zn
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SOD、Mn
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SOD、Fe
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SOD；而谷胱甘肽过氧化物酶(GSH
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Px)是机体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶。GSH
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Px的活性中心是硒半胱氨酸，它能催化GSH变为GSSG，使有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物，同时促进H2O2的分解，从而保护细胞膜的结构及功能不受过氧化物的干扰及损害。酶类物质可以使体内的活性氧自由基变为活性较低的物质，从而削弱它们对机体的攻击力。
[0013]酶的防御作用仅限于细胞内，而抗氧化剂却还可以作用于细胞膜和细胞外环境，起到更广泛的防御作用。当前，可以作用于自由基的抗氧化剂种类很多，包括天然抗氧化剂物质和合成抗氧化剂两大类。合成抗氧化剂虽然具备消除自由基的作用，但也存在毒副作用，因而，研究无毒副作用天然抗氧化剂在对抗辐射方面的应用非常有前景。目前研究已发现许多含有丰富多酚类物质的天然植物抗氧化剂，比如茶多酚、白藜芦醇、绞股蓝皂苷、姜黄素、苹果多酚、维生素C、芦荟等。这些物质的特点是，有着很容易被自由基夺走的电子，而它们在失去电子后就会成为一种对人没有伤害的稳定物质。
[0014]由此可见，要降低辐射产生的自由基对人体的危害，除了依靠体内自由基清除系统外，还要寻找和发掘外源性自由基清除剂，利用这些物质作为替身，让它们在自由基进入人体细胞或者与生物大分子之前就先与自由基结合，以阻断自由基的攻击，使人体免受伤害。
[0015]这些外源性的自由基清除物质是当前辐射治疗药物的有效成分。在接触放射性物
质前使用抗辐射药物，可以预防辐射对人体的损伤；受到辐照后使用抗辐射药物，能减轻放射病的临床症状，促进恢复。当前辐射损伤治疗药物主要分为合成类药物、天然产物药本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调控剂，其特征在于，包括低氘水，所述低氘水的氘含量为0.1～135ppm。2.根据权利要求1所述的调控剂，其特征在于，所述调控剂还包括天然抗辐射化合物；所述天然抗辐射化合物选自多酚类物质、黄酮类化合物和苯丙酯类中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的调控剂，其特征在于，所述低氘水的氘含量为20～60ppm。4.根据权利要求2所述的调控剂，其特征在于，所述多酚类物质选自白藜芦醇和茶多酚中的一种或两种；和/或，黄酮类化合物选自染料木素和表儿茶素中的一种或两种；和/或，所述苯丙酯类为姜黄素。5.根据权利要求4所述的调控剂，其特征在于，所述多酚类物质的浓度为1～25μg/mL；和/或，所述黄酮类化合物的浓度为1～25μg/mL；和...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜标，杨异凤，张缘园，万心瑶，吕永明，
申请(专利权)人：上海九儿生物科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：