现如今,核技术应用范围不断拓展,已广泛用于工业、农业、医学、环保等领域,它在给人类带来巨大益处的同时,可能会存在辐射损伤风险。近年来,氢气作为一种可清除自由基的辐射损伤防护剂,因其高效、低毒,能显著改善脑缺血再灌注损伤而受到国内外学者的广泛关注。
图1:水电离产生氢分子
中辐院放射医学与环境医学所放射毒理课题组结合国际研究前沿,利用氢气选择性强、无毒、无残留、制备方便、价格低廉、无毒副作用等优势,系统开展了富氢水的辐射损伤防护作用研究,先后采用小鼠、大鼠、Beagle犬等实验动物,通过对其30天存活情况、体重、血液学、血清生化指标、抗氧化指标、细胞凋亡率、8-羟基脱氧鸟苷、睾酮以及行为学等指标的检测,研究了富氢水(富含氢气的水溶液,可通过水的电离可产生氢气,氢气溶于水后制备成富氢水)对射线辐照后动物存活时间以及血液系统、生殖系统、神经系统等的辐射损伤防护作用,证实了富氢水具有明显的抗辐射损伤作用。
图2:富氢水改善电离辐射致大鼠认知功能障碍
当前,课题组基于前期的实验结果,结合基因组学及代谢组学研究方法,对富氢水抗电离辐射损伤作用的机制开展了进一步研究探讨。研究结果表明,富氢水可改善电离辐射引起的认知功能损伤,其机制主要涉及抗氧化和抗炎,以及调控BDNF-TrkB信号通路发挥对神经元的保护作用;还可能通过影响PI3K/AKT/ Caspase-9通路等减少细胞死亡,从而达到辐射防护效果。下一步,课题组将继续深入探讨富氢水的辐射防护效果及作用机制,为核工业作业人员健康提供安全有效的防护手段。