热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

天然产物作为辐射防护剂和辐射增敏剂的潜力:机遇与挑战

2021-08-05 16:28     来源:食品科学杂志     放射诊疗
近日,郑州大学食品生物技术团队在国际期刊Food & Function发表了题为“Potential of natural products as radioprotectors and radiosensitizers: opportunities and challenges”的综述,该文系统阐述了天然产物作为辐射防护剂和辐射增敏剂的研究进展。郑州大学生命科学学院伊娟娟博士、朱家庆博士为论文共同第一作者,郑州大学食品生物技术团队鲁吉珂副教授和军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所郝利民教授为共同通讯作者。

1、背景

辐射防护剂能够减少正常细胞损伤,而辐射增敏剂可提高癌细胞辐射敏感性,两者的开发对于放射治疗的发展具有重要意义。目前临床上常见的辐射防护剂和辐射增敏剂存在价格昂贵、副作用大等缺点。研究表明:天然产物可用作辐射增敏剂和辐射防护剂,在癌症放疗中表现出良好的效果,同时减少电离辐射对正常细胞/组织的损伤。天然产物对辐照的正常细胞和肿瘤细胞/组织的不同影响引起了越来越多的研究人员的科研兴趣。然而,天然产物在放射治疗中的临床应用却很少,可能与它们在人体中的生物利用度较低有关。

2、内容

本文总结了近年来主要的天然辐射防护剂和辐射增敏剂,包括多酚、多糖、生物碱、皂苷等化合物,对其辐射防护/辐射增敏作用及相关机制进行总结讨论,并探讨了它们目前应用的不足之处和未来的改进方向,阐明了它们在未来临床及食品开发领域的应用前景。

3、结论

(1)天然产物,包括多酚、多糖、生物碱、皂苷等,具体清除自由基,改善人体免疫系统的功能,并能够减轻辐射造成的机体损伤。

(2)天然产物辐射防护剂低毒高效。尽管如此,大多数天然产物的应用还停留在体外或体内实验阶段,真正用于临床试验的天然产物很少,大多作为保健品,但价格较高。理想的辐射防护剂应能防止辐射对正常组织的直接急性或慢性影响,生物利用度好、无毒性,并且对肿瘤组织无保护作用。

(3)天然辐射增敏剂能够通过调节细胞周期蛋白cyclin D1和CDK4的水平,延长肿瘤细胞周期阻滞;也可通过调节MAPK、P13K/Akt等细胞凋亡途径,调控氧化还原系统等多种分子机制发挥辐射增敏作用。

(4)虽然天然辐射增敏剂在放疗中的应用前景广阔,但它们生物利用度低在很大程度上阻碍了其对癌细胞的辐射致敏作用和对正常细胞的辐射保护功能。因此,研究人员已尝试使用新的技术和方法来提高其生物利用度和辐射增敏性,如纳米技术、化学修饰等。。

(5)天然辐射增敏剂的临床试验较少,其临床应用需要进一步探究。


图1. 天然产物调节多种信号通路发挥抗肿瘤作用


图2. EGCG的辐射防护及辐射增敏作用机制


图3. CAPE的辐射增敏抗肝癌潜能及辐射诱导的肝癌细胞lncRNA差异表达



推荐阅读

落户于瑞金医院的国产首台质子治疗装置启动临床研究招募

十年磨一剑的国之重器、落户于瑞金医院的首台国产质子治疗装置临床试验招募,于2021年7月正式启动。放疗与手术、化疗并列为肿瘤治疗三大手段。质子治疗设备作为目前世界上最先进的放射治疗设备之一,在有效杀灭肿瘤病灶同时,能对正常组织进行最佳保护。为实现质子治疗设备国产化、提高国内高端医疗水平,在上海市政府的大力支持下,落户于瑞金医院的首台国产质子治疗示范装置于2012年正式立项。经过将近10年的潜心研发,本装置目前已经通过第... 2021-08-07

光子vs质子:两者治疗葡萄膜黑色素瘤局部肿瘤控制和辐射副作用的比较

葡萄膜黑色素瘤(uveal melanoma, UM)是起源于葡萄膜黑色素细胞的眼内恶性肿瘤,也是成年人中最多见的一种恶性眼内肿瘤,国外其发病率占眼内肿瘤的首位。该病多发于40~50岁中年人,儿童或70岁以上老年人较少见,男性与女性发病率大致相同。一般为单眼发病,肿瘤呈单灶性,无遗传性。85%的肿瘤发生于脉络膜,10%发生于睫状体,5%发生于虹膜,睫状体部位的黑色素瘤亦可由于虹膜或脉络膜黑色素瘤蔓延所致。放射治疗是治疗葡萄膜黑色素瘤一种重要治疗手段,包... 2021-08-06

物理学家创新缩小全球放射治疗差距

放射治疗在超过 50% 的癌症病例的治疗中起着至关重要的作用。但是,作为一个国家收入的函数,在获得放射治疗设备方面存在巨大差异。 2021-08-06

新增10家医院获质子放射治疗系统准予许可!《2020年甲类大型医用设备配置许可通告》发布

7月30日,国家卫生健康委员会(国家卫健委)财务司发布《2020年甲类大型医用设备配置许可通告》(以下简称《通告》)。 2021-08-01

用于放射治疗的直线加速器的新剂量学审计服务

国际原子能机构和世界卫生组织(世卫组织)已向世界各地的放射治疗中心推出了一种新型剂量学审计,作为一项免费服务,以支持医院应对日益增长的癌症负担。 2021-07-29

阅读排行榜