仙鹤复方水提物体外抗肺癌细胞效应和毒理学研究
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基于网络药理学和体外实验验证木犀草素抑制膀胱癌细胞的增殖1. 内容概要本研究旨在通过网络药理学和体外实验验证木犀草素(Luteolin)对膀胱癌细胞增殖的抑制作用。
通过文献综述和网络药理学分析,筛选出与木犀草素相关的靶点和通路。
利用体外实验方法,如MTT法、CCK8法等。
结合体内外实验结果,探讨木犀草素抑制膀胱癌细胞增殖的可能机制。
本研究将为进一步揭示木犀草素在抗肿瘤药物研发中的应用提供理论依据和实验基础。
1.1 研究背景膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一,其发病率逐年上升,给患者及其家庭带来沉重的心理和经济负担。
针对膀胱癌的主要治疗方法包括手术切除、放疗、化疗等,但这些方法在治疗过程中可能会产生一定的副作用,且部分患者的治疗效果并不理想。
寻找一种能够有效抑制膀胱癌细胞增殖的天然药物成为了研究的重要方向。
随着生物技术的发展,网络药理学逐渐成为药物研究的新领域。
网络药理学通过分析大量药物靶点相互作用数据,揭示药物作用机制及潜在靶点,为药物研发提供新的思路。
本研究拟运用网络药理学方法筛选出具有抗膀胱癌活性的天然化合物,并进一步通过体外实验验证其对膀胱癌细胞的抑制作用。
木犀草素作为一种具有抗肿瘤活性的天然化合物,已被证实在多种癌症中具有良好的抑制作用。
本研究将首次探讨木犀草素在膀胱癌细胞中的抗增殖作用,以期为膀胱癌的治疗提供新的理论依据和实验支持。
1.2 研究意义随着现代医学技术的不断发展,癌症已成为全球范围内的主要健康威胁之一。
膀胱癌是其中一种常见的恶性肿瘤,其发病率逐年上升,给患者及其家庭带来了巨大的心理和经济压力。
寻找有效的治疗方法和药物成为临床医生和研究人员的迫切需求。
木犀草素作为一种天然植物化合物,具有广泛的生物活性,包括抗炎、抗氧化、抗肿瘤等作用。
近年来的研究发现,木犀草素对多种肿瘤细胞具有抑制增殖的作用,且毒副作用小。
本研究旨在通过网络药理学和体外实验验证木犀草素对膀胱癌细胞的增殖的抑制作用,为进一步探索其在治疗膀胱癌方面的潜力提供理论依据和实验数据支持。
中药虎杖药理作用研究进展黄海量【摘要】总结近年来关于中药虎杖中有效成分治疗心血管系统、消化系统、呼吸系统、内分泌系统、生殖系统、免疫系统等疾病的文献报道,发现虎杖含有的丰富活性成分具有多项药理作用,临床应用日益广泛,但其毒理研究和有效成分提取方法的报道鲜见.%Literature and reports on effective constituents of HuZhang (Polygonum cuspidatum) in treating the diseases of cardiovascular system, digestive system, respiratory system, endocrine system, reproductive system, immune system and so on were concluded in recent years and the result of study showed that rich active constituents in HuZhang had pharmacological functions and were widely used day by day, but toxicological studies and extraction of effective constituent were rarely reported.【期刊名称】《西部中医药》【年(卷),期】2012(025)004【总页数】4页(P100-103)【关键词】虎杖;药理作用;研究进展【作者】黄海量【作者单位】山东中医药大学,山东济南250355【正文语种】中文【中图分类】R285.6中药虎杖为蓼科多年生草本植物虎杖(Polyonum Cuspidatum Sieb.et Zucc)的干燥根茎和根,入药始见于《雷公炮炙论》。
性味苦寒,归肝、胆、肺经,有利胆退黄,清热解毒,活血化瘀,祛痰止咳等功效,临床主要应用于治疗湿热黄疸、淋浊、带下、烧烫伤、痈肿疮毒、毒蛇咬伤,血瘀经闭,跌打损失,肺热咳嗽,热结便秘等疾病[1]。
仙鹤草水提液对肺癌A549细胞增殖的抑制作用温雅,毕蕾,张义彪,陈卫平3(南京中医药大学,江苏 南京 210046)摘 要:目的:探讨不同浓度的仙鹤草水提液对体外培养的人肺癌细胞系A549细胞增殖及凋亡的影响。
方法:采用不同浓度的仙鹤草水提液分别作用于体外培养的人肺癌细胞A549细胞株24、48、72h 后,MTT 法观察药物对肺癌A549细胞生长的抑制效应;作用于细胞48h 后倒置显微镜观察细胞形态学的改变;应用AO /EB 荧光染色法,观察不同浓度仙鹤草水提液对细胞凋亡的影响;Annexin V /P I 双染流式细胞仪检测经药物作用后A549细胞凋亡情况。
结果:仙鹤草水提液可剂量依赖性地抑制A549细胞的增殖,以48h 的增殖抑制作用最好;通过倒置显微镜可明显观察到细胞的形态学改变;细胞荧光染色出现了明显的凋亡细胞,表现为细胞皱缩、核染色质浓缩、核碎裂等凋亡特征性的形态学改变;流式细胞仪检测结果显示,仙鹤草水提液可明显诱导细胞凋亡。
结论:仙鹤草水提液可对人肺癌细胞系A549细胞具有显著的体外增殖抑制作用,其主要作用可能与诱导细胞凋亡有关。
关键词:仙鹤草水提液;A549细胞;细胞凋亡中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1002-2406(2009)05-0033-03基金项目:国家十一五支撑计划(2006BA I 11B08)作者简介:温雅(1983-),女,硕士研究生,主要研究方向:临床中药学。
通讯作者:3陈卫平(1959-),女,教授,博士研究生导师,主要研究方向:中药配伍效应与临床应用研究。
收稿日期:2009-06-01修回日期:2009-06-25 中药治疗肿瘤是我国在肿瘤治疗上的一大特色,由于中药的毒副作用小,对人体损害少甚至无害,使得中药抗肿瘤研究备受关注。
根据多年临床用药经验,笔者选取了八味临床常用抗肿瘤中药:莪术、三棱、丹参、川芎、羊乳、仙鹤草、附子、半夏,经过预实验发现仙鹤草具有较好的体外肿瘤增殖抑制作用。
摘要:目的探讨仙鹤复方提取复配物在肿瘤治疗中的减毒增效作用。
方法本次临床研究选择接种h22的昆明种小鼠为观察对象,随机将其分为中药仙鹤复方复配物高、低剂量组、顺铂组和对照组,对比分析用药后对三组小鼠免疫器官重量、动物体重以及对肿瘤抑制作用的影响。
结果中药仙鹤复方复配物高、低剂量组小鼠的抑瘤率分别为47.2%和64.2%,但两组小鼠免疫器官重量和体重未发生明显改变;顺铂组小鼠的抑瘤率为84.7%,小鼠体重增长速度缓慢,三组小鼠抑瘤率对比统计学差异明显(p关键词:仙鹤复方提取物;复配物;肿瘤治疗;减毒增效中图分类号:r73 文献标识码:c 文章编号:1005-0515(2013)4-089-02祛邪和扶正是肿瘤疾病中医治疗的主要原则,化瘀软坚、清热解毒等是临床上较为常用的祛邪方法,而滋阴温阳、补血、补气则是扶正治疗的主要方法。
甘草、白英、白花蛇舌草以及仙鹤草是中药仙鹤复方的主要成分,该药物具有祛瘀止痛、攻坚散结、清热解毒等功效,主要用于毒聚、痰凝、血瘀、气滞诱发的各种实体瘤的临床治疗过程中,特别对于宫颈癌、胃癌、肝癌等疾病的临床治疗效果更加显著。
本次临床研究对仙鹤复方提取复配物在肿瘤治疗中的减毒增效作用进行了分析,现将本次临床研究结果报道如下。
1 资料和方法1.1 瘤株和实验动物第一,瘤株:本次临床研究选用天津医药科学研究所培养的小鼠移植性肝癌(h22)瘤株。
第二,实验动物:本次临床研究选用北京动物研究所养殖提供的体重在18至22g之间的昆明种小鼠,且雌雄各一半,合格证号为scxk京2004―001[1]。
1.2 配制和药物第一,本次临床研究选用云南生物谷灯盏花药业有限公司生产的顺铂(批号:20040701),以及我科实验室自制的中药仙鹤复方复配物。
第二,药物的配制方法:实验研钵分别将中药仙鹤复方水提取多糖和乙醇提取物研细,使用60目筛进行过滤,依据7:3的比例定量称取。
使用蒸馏水进行均匀研磨,并制成生药含量为1.15s/ml的复配物混合液[2]。
2023年《卫生毒理学》考试题库及答案单选题1.经皮吸收的主要影响因素有A、化学物质分子的大小B、化学物质脂比水分配系数C、皮肤充血D、皮肤完整性和通透性E、以上均是参考答案:E解析:影响化学毒物经皮肤吸收的因素除化学毒物分子量大小、脂溶性外,还包括角质层的完整性及水化状态,外界温度等,此外,皮肤充血及局部炎症等都有利于化学毒物的吸收。
2.小动物接触易挥发液态化合物的急性毒性试验,最适宜采用的染毒方法是A、喂饲B、灌胃C、吞咽胶囊D、静式吸入E、皮肤敷贴参考答案:D解析:本题是基本知识题,考核急性毒性试验的染毒途径和方法。
在分析此题时应考虑:①该受试物的理化性质;②人体可能的接触途径。
然后再选择适当的染毒方法。
根据提干,受试物是易挥发液态化合物,因此人体最可能的接触途径为呼吸道。
实验动物染毒途径的选择应与人体接触途径相同。
因此在5个备选答案中,正确答案是D静式吸入。
3.下列反应中由细胞色素P450酶系催化的是A、单胺氧化B、黄口票吟氧化C、S-氧化D、醛脱氢E、醇脱氢参考答案:C解析:本题考核化学物各种生物转化反应与代谢酶的关系。
单胺氧化酶催化单胺氧化,含黄毒单加氧酶催化黄口票吟氧化,细胞色素P450酶系催化S-氧化,醛脱氢酶催化醛脱氢,醇脱氢酶催化醇脱氢。
故选项C是正确的。
4.通过亲性腺作用损害生殖与发育过程的化学物是A、反应停B、维生素AC、5-羟色胺D、甲基汞E、氯化镉参考答案:E解析:本题为基本知识题,考核化学物造成生殖与发育过程损害的方式。
5个选项中,反应停和维生素A可作用于妊娠早期,损害胚体发育,具有胚胎毒性;5-羟色胺和甲基汞可分别造成胎盘血流量减少、胎盘转运功能障碍或影响胎盘滋养层对于必需氨基酸的摄取,具有胎盘毒性;只有氯化镉可造成小鼠卵巢出血与排卵抑制,具有性腺毒性。
故选项E为正确答案。
5.下列哪种后果不是生殖细胞突变引起的A、显性致死B、显性遗传病C、隐性致死D、隐性遗传病E、癌症参考答案:E解析:如果突变发生在生殖细胞,无论其发生在任何阶段,都可能会对后代产生影响,其后果可分为致死性和非致死性两种。
仙鹤草不同提取物对肿瘤细胞作用的研究概况王莲;张荣泉【摘要】本文综述了近年来中药仙鹤草不同提取部位的水提物、乙酸乙酯提取物、乙醚提取物、丙酮提取物及其成分鞣酸、仙鹤草酚及多糖等在体外对肿瘤细胞的作用,提示该中药对肿瘤细胞具有的较强的生物活性,抑制肿瘤细胞增殖,诱导细胞凋亡,而凋亡发生机制可能与Bcl-2和P53蛋白表达改变有关.今后应加强生物体内的药效学和作用机理研究,为抗肿瘤新药的开发提供依据.【期刊名称】《天津药学》【年(卷),期】2016(028)004【总页数】3页(P46-48)【关键词】仙鹤草;提取物;抑制肿瘤【作者】王莲;张荣泉【作者单位】天津市医药科学研究所,天津300020;天津市医药科学研究所,天津300020【正文语种】中文【中图分类】R979.1仙鹤草为蔷薇科植物龙芽草(Agrimonia Pilosa Ledeb)的干燥地上部分[1],性寒,味苦、涩,含有酯、酚、黄酮、皂苷、鞣质、糖苷、挥发油及有机酸等成分,传统主要用于治疗咯血、尿血、便血、崩漏等各种出血症[2],有收敛止血、止带止痢、活血调经、补虚壮体等诸多功效[3]。
现代药理研究证明其具有抗炎、止血、抗氧化、抗菌消炎、抗肿瘤、降血压及血糖[4-9]等生物活性。
尤其该中药的其抗肿瘤作用尤为明显,其不同提取物在体外对多种肿瘤细胞具有抑制或杀伤作用。
现就仙鹤草不同提取物对肿瘤细胞作用的研究概况综述如下。
邹夏慧等[10]使用不同浓度仙鹤草水提液处理人肝癌细胞(SMMC-7721),采用MTT法检测细胞活力,并计算其抑制率,观察细胞形态学变化。
结果表明该水提液能够明显抑制SMMC-7721细胞增殖,诱导细胞凋亡,而细胞凋亡机制则可能与P53蛋白表达上调和Bcl-2蛋白表达下调有关。
李红枝等[11]以高、中、低3个剂量(4.0、2.0及1.0 mg/ml)的仙鹤草水溶性提取物给小鼠灌胃,连续30 d,观察小鼠骨髓细胞微核实验和睾丸染色体畸变实验的抗突变作用,结果显示该提取物对小鼠肉瘤(S180)、肝癌(H22)、宫颈癌(U14)、脑瘤(B22)、艾氏腹水癌(EAC)、黑素瘤(B16)和大鼠瓦克癌(W256)体外培养细胞均有较好抑制作用,杀死癌细胞的同时未损害正常细胞,可用于治疗各种肿瘤。
㊀第43卷㊀第4期2023年㊀7月㊀辐㊀射㊀防㊀护Radiation ProtectionVol.43㊀No.4㊀㊀July 2023㊃辐射生物效应㊃氚水对鼠细胞及整体致癌效应的系统评价与Meta 分析徐㊀凯1,2,李㊀梅1,王春平2,卢海丽3,单文萍2,秦秀军1(1.中国辐射防护研究院放射医学与环境医学研究所,药物毒理与放射损伤药物山西省重点实验室,中核放射毒理与放射性药物临床前评价重点实验室,太原030006;2.潍坊医学院公共卫生学院,山东潍坊261052;3.山西医科大学,太原030001)㊀摘㊀要:采用系统评价与Meta 分析的方法探讨鼠摄入氚水(HTO )与致癌效应之间的关系,计算机检索PubMed ㊁Embase ㊁The Cochrane Library ㊁Web of Science ㊁中国知网㊁中国生物医学文献数据库㊁万方和维普数据库,自数据库建立至2021年2月15日发表的有关鼠摄入氚水后致癌作用的文献㊂采用Endnote 9.2进行文献管理;应用毒理学数据可靠性评价工具:ToxRTool 评价标准进行文献质量评价㊂结果共纳入10篇实验研究,其中4篇文献报道了体外实验,7篇文献报道体内实验(其中1篇文献体内㊁体外实验均有报道)㊂体外实验中,随着细胞受照剂量的增加,细胞生存分数呈指数下降,所拟合直线方程为ln SF =0.047-0.270D (P <0.001),R 2=0.850;以细胞受照剂量为自变量,细胞恶性转化分数(foci /dishes )为因变量拟合方程,方程为y =0.205+0.195x (P <0.001),R 2=0.853;剂量反应关系Meta 分析显示,随细胞受照剂量的增加,细胞恶性转化风险呈先快速上升后平缓的趋势㊂体内实验中,腹腔注射途径给药,随着注射药物的放射性活度的增大,中位生存期或平均生存期降低㊂氚水(HTO )不论对细胞还是对整体动物的致癌效应是确切的,并且导致了生存状况的下降,但极低剂量氚水摄入的致癌效应,还待进一步研究㊂关键词:鼠;氚水;致癌;系统评价;Meta 分析中图分类号:Q691.5文献标识码:A㊀㊀收稿日期:2022-05-16作者简介:徐凯(1997 ),男,2016年毕业于潍坊医学院预防医学专业,现为中国辐射防护研究院放射医学与环境医学研究所劳动卫生与环境卫生专业在读硕士研究生㊂E -mail:chnkaixu@㊀㊀核设施运行产生的废水通过净化处理后,主要含有放射性核素氚[1],即放射性核素氚很难被净化处理㊂氚是氢的放射性同位素(符号3H,常用符号T),半衰期约为12.33a,氚属于低毒放射性核素,放出低能β粒子㊂在环境中氚主要以氚水形式存在[2]㊂氚有两个来源:自然来源和人工来源㊂近数万年来,自然来源的氚的产生率基本保持恒定[3]㊂核设施附近,特别是重水反应堆附近,氚活度高于背景值;核事故后,也观察到环境中氚浓度的升高[4]㊂氚的毒性主要来自于氚的辐射效应,包括确定性效应和随机性效应[5]㊂随着核能事业的不断发展,核反应堆的建立日益增多,氚向环境中排放量将不断增加㊂特别是随着国内外可控热核聚变研究的大力发展,可控热核聚变反应装置也可能在不远的将来投入商业化运营[6]㊂而聚变堆产氚量约为现在核电站使用的裂变堆的104数量级倍,因此即使只有一部分释放到环境中,氚的排放量也将成百倍地增加[7]㊂所以,氚对人类健康的影响应持续关注㊂目前,开展动物实验的系统评价/Meta 分析已被认为是探索提升动物实验对临床研究指导价值的有效途径[8]㊂故本文研究细胞或整体动物摄入氚水后的致癌效应,以明确氚水的致癌效应㊂1㊀资料与方法1.1㊀纳入标准㊀㊀利用PICOS 原则[Participants (研究对象),Intervention (干预),Control (对照),Outcome (结局),Study design (研究设计)]确定纳入标准:①研究类型为毒理学实验研究(包括体外实验和徐㊀凯等:氚水对鼠细胞及整体致癌效应的系统评价与Meta分析㊀体内实验);②鼠或鼠细胞摄入氚水;③报道摄入氚水后结局;④体外实验报道细胞恶性转化率或恶性转化分数;体内实验报告全身总肿瘤发病率;⑤可获取全文;⑥不限制文献的语言㊂1.2㊀排除标准㊀㊀①综述类文章;②体内实验结局仅报告某些器官的肿瘤发病率;③数据明显异常或数据缺失而未能联系上作者进一步补充的研究;③同一数据,重复发表的仅纳入信息最为完整的研究;④文献研究质量评价按照ToxRTool评价标准,体内实验:得分<13分或不满足所有红色标准;体外实验:得分<11分或不满足红色标准者㊂1.3㊀检索策略㊀㊀利用计算机检索PubMed㊁Web of Science㊁The Cochrane Library㊁Embase㊁中国知网㊁中国生物医学文献数据库㊁万方数据库和维普数据库,自数据库建立至2021年2月15日发表的有关氚对鼠致癌作用的文献㊂检索采用主题词加自由词的策略进行检索(以下检索词均只注明主题词),中文检索词为: 癌或肿瘤㊁氚㊁鼠 ,英文检索式为:①AND,②AND,③, (Carcinogenesis)OR(Carcinogeneses)OR(Tumorigenesis) OR(Tumorigeneses)OR(Oncogenesis)OR (Oncogeneses)OR(Carcinogenic);②(Tritiated water)OR(HTO)OR(Tritium);③(Mus)OR (Mouse)OR(Mice)OR(Rat)OR(Rattus)OR (rats)㊂1.4㊀数据提取㊀㊀对入选的研究由两人仔细进行资料提取,必要时联系研究作者以澄清报告中的数据㊂描述性㊁定性和定量数据从符合条件的研究中提取;分歧通过讨论解决,必要时通过该领域的专家讨论或独立摘录㊂对于无确切数据的图表资料,在无法联系研究作者以澄清报告时,利用GetData Graph Digitizer进行摘录[9]㊂1.5㊀文献质量评价㊀㊀纳入的文献质量,采用ToxRTool评价标准进行评价[10-11]㊂此标准分为5大类:实验物质的鉴定㊁实验对象(体系)的特征㊁研究设计的描述㊁实验结果的记录㊁研究设计和结果的合理性㊂将大类进行分级细化之后,具体的评价标准体内实验为21条,体外实验为18条㊂1.6㊀统计学方法㊀㊀按纳入文献的实验类型分为体外㊁体内实验两种,分别统计分析㊂在体外实验中:探讨细胞受照剂量与细胞生存分数关系;探讨细胞受照剂量与细胞恶性转化的关系;细胞受照剂量与细胞恶性转化风险的剂量反应关系Meta分析㊂在体内实验中,按给药途径不同,分为腹腔注射给药和经口给药㊂腹腔注射给药:探讨注射剂量与鼠生存状况关系;探讨注射剂量和肿瘤发病情况的关系㊂经口给药:探讨经口摄入氚水的放射性浓度与鼠存活和肿瘤发病的关系㊂应用Excel对提取数据进行管理,利用SPSS 26进行卡方检验㊁方差分析和方程的拟合及评价, Stata15.1软件进行剂量反应关系Meta分析㊂本文按照动物实验系统评价和Meta分析的推荐报告指南[12]撰写㊂1.6.1㊀体外实验㊀㊀利用从文献中提取的氚放射性浓度(Bq/mL 或Ci/mL),计算每小时的辐射剂量(Gy/h)[13],根据下式计算氚水辐射剂量率:cGy/h=(MBq/mL)ˑ0.329ˑ0.84其中,0.329是转换因子(1ˑ106d㊃s-1㊃MBq-1ˑ60ˑ60s㊃h-1ˑ5.7ˑ103eV㊃d-1ˑ1.602ˑ10-19J㊃eV-1ˑ1ˑ105cGy㊃J-1㊃g);0.84是细胞的含水量(mL㊃g-1)㊂细胞含水量采用[羧基-14C]菊粉测定细胞外含水量的方法测定[13]㊂最后与暴露持续时间h相乘,得到辐射剂量(Gy)㊂Yamaguchi (1989)报道了37ħ与4ħ下细胞生存与恶性转化情况,且不同温度下,细胞生存与恶性转化情况差异较大,故只纳入其37ħ数据以拟合方程㊂1.6.1.1㊀细胞受照剂量与细胞生存分数(Surviving Fraction)方程的拟合将所有可得数据整理分析,以细胞受照剂量为自变量,细胞生存分数的自然对数值和细胞生存分数分别为因变量拟合方程㊂将纳入文献已报道的方程与本次拟合的方程进行对比㊂1.6.1.2㊀细胞受照剂量与细胞恶性转化率(foci/ dishes)方程的拟合采用卡方检验,检验相同受照剂量,不同暴露持续时间的细胞生存分数与恶性转化率有无差异;将所有可得数据整理分析,以细胞受照剂量为自变量,细胞恶性转化率为因变量拟合方程㊂㊀辐射防护第43卷㊀第4期1.6.1.3㊀细胞受照剂量与细胞恶性转化风险的剂量反应关系Meta分析每一篇文献中,首先计算各剂量组的RR值及其标准误(SE),再计算ln RR值与ln SE㊂利用stata软件分析,分析是基于广义最小二乘法(generalized least squares method),通过采用glst命令实现,画图采用xblc命令实现[14]㊂绘制剂量反应关系Meta分析图㊂1.6.2㊀体内实验㊀㊀本文将体内实验,按给药途径不同分为腹腔注射生存状况分析㊁腹腔注射致肿瘤发生情况㊁经口摄入致肿瘤风险三部分㊂腹腔注射生存状况分析:文献进行数据提取后,报告寿命表资料的,绘制寿命表,并计算其中位生存时间㊂对所有所纳入文献进行统计描述㊂腹腔注射诱导肿瘤发生情况:对纳入文献,根据其报道项目不同,进行描述㊂经口摄入致肿瘤风险:由于喂饲不同放射性浓度的氚水,导致鼠生存时间不同,也影响终生肿瘤发病风险,故描述不同放射性浓度氚水喂饲下的生存时间,并计算同一研究不同剂量组的肿瘤发病风险(RR)㊂将经口摄入氚水放射性浓度置于X轴,肿瘤发生率置于Y轴,绘制散点图㊂2㊀结果分析2.1㊀文献纳入结果及基本特征㊀㊀通过计算机的初步检索,共检索到1955篇文献,通过去除重复文献㊁阅读标题㊁摘要以及全文对文献进行筛选,初步纳入符合标准的有15篇文献,有5篇因发表时间过于久远未获取到全文[15-19],故排除,本文最终纳入10篇文献[13,20-28]㊂具体流程见图1㊂图1㊀文献筛选流程图Fig.1㊀Flow chart of literature screening2.2㊀文献质量评价结果㊀㊀采用ToxRTool评价标准[9,11]对纳入的10篇文献进行质量评价,文献均符合 红色标准 ㊂其中4篇文献涉及体外实验[13,20-21,24],4篇文献得分均ȡ15分,为可靠无限制类数据;7篇文献报道体内实验[22-28](有1篇文献既报道体内实验又包含体外实验),文献得分均ȡ18分,风险相对低,纳入分析文章类型㊁质量评价所得分数及评价,见表1㊂2.3㊀体外细胞恶性转化实验㊀㊀纳入文献中有4篇文献报道了体外细胞恶性转化实验㊂根据方法部分提供的公式计算的剂量,利用卡方检验,检验Little(1986)[20]所报道的,相同剂量不同暴露持续时间foci/dishes有无差异,卡方检验结果见表2,尚不能认为相同剂量,不同暴露时间对细胞造成的生物效应不同㊂2.3.1㊀细胞受照剂量与细胞存活分数(SurvivingFraction)方程的拟合利用Little(1986)[20],Little等(1988)[21],徐㊀凯等:氚水对鼠细胞及整体致癌效应的系统评价与Meta分析㊀Yamaguchi等(1989)[13]数据,以剂量为自变量,细胞存活分数的自然对数值(ln SF)为因变量进行回归分析并拟合方程(37ħ培养)㊂回归模型F= 135.751,P<0.001,建立的回归模型有统计学意义,所拟合直线方程为ln SF=0.047-0.270D(P<0.001),R2=0.850,说明直线方程拟合效果较好㊂将纳入文献已报道的方程与本次拟合的方程进行对比,本次拟合直线结果与Yamaguchi等(1989)[13]所拟合直线(红色直线ln SF=0.6062-0.4381D),在同一坐标系绘制如图2㊂表1㊀纳入文献实验类型及质量评价得分Tab.1㊀Included literature by experimental types and quality evaluation scores表2㊀相同辐射剂量不同暴露持续时间foci/dishes的比较Tab.2㊀Comparison of foci/dishes with the same radiation dose and different exposure duration图2㊀辐射剂量与生存分数的自然对数拟合直线方程Fig.2㊀Natural logarithm fitting linear equation of radiation dose and survival fraction 2.3.2㊀细胞受照剂量与细胞恶性转化分数(foci/ dishes)方程的拟合将Little(1986)[20],Little等(1988)[21]报道数据,以细胞受照剂量为自变量与细胞恶性转化分数(foci/dishes)为因变量进行线性回归分析并拟合方程,回归模型F=86.779,P<0.001,建立的回归模型有统计学意义,所拟合直线方程为y= 0.205+0.195x,R2=0.853,说明直线方程拟合效果较好㊂将纳入文献已报道的方程与本次拟合的方程进行对比㊂本次拟合直线结果与邹淑爱(1992)所拟合直线在同一坐标系绘制,见图3㊂Yamaguchi等(1989)[13]也报道了细胞受照剂量与细胞恶性转化方程(ln y=-9.9862+0.7623x)㊂2.3.3㊀细胞受照剂量与细胞恶性转化风险的剂量反应关系Meta分析㊀辐射防护第43卷㊀第4期图3㊀辐射剂量与细胞恶性转化分数拟合直线与邹淑爱(1992)所报道拟合直线Fig.3㊀The fitting line between radiation dose andmalignant transformation fraction of cells and theline reported by Zou Shu ai(1992)细胞受照剂量与细胞恶性转化风险的剂量反应关系的研究,报道标准误或置信区间的,共两篇文章3个研究[20-21],共1241个培养皿数㊂研究结果中3个研究无明显异质性(Q=8.44,P= 0.67)㊂采用固定效应模型进行合并,建立非线性固定效应模型,利用限制性立方样条(Restricted ㊀㊀㊀㊀㊀cubic spline)来作为链接函数[13],剂量区间采用百分位数法,结果见图4㊂图4㊀细胞受辐射剂量与细胞恶性转化风险的剂量反应关系Meta分析Fig.4㊀Meta analysis of dose-response relationship between dose and malignant transformation risk of cells 由于上述剂量反应关系Meta分析只纳入两篇文献,本研究又将报道细胞恶性转化的文章,进行整合,以对照组恶性转化率为对照(RR=1),计算不同剂量下的RR值,将得到的RR值取自然对数,见表3㊂表3㊀受辐射剂量与细胞恶性转化风险特征表徐㊀凯等:氚水对鼠细胞及整体致癌效应的系统评价与Meta 分析㊀2.4㊀体内实验㊀㊀所纳入的10篇文献中,有7篇报道了整体动物体内实验[22-28]㊂2.4.1㊀腹腔注射生存状况分析纳入文献中,有3篇文献报道了腹腔注射后的生存状况,整理各实验的生存率及中位或平均生存期,见表4㊂可见报道放射性活度与鼠生存状况的文献不多,但是随着放射性活度的增大,观察到鼠中位或平均生存期或生存率降低㊂表4㊀腹腔注射后各实验组动物的生存率及中位或平均生存期Tab.4㊀Survival rate and median or average survival time of each experiment after intraperitoneal injection2.4.2㊀腹腔注射诱导鼠产生全身肿瘤的状况有2篇文献报道了腹腔注射诱导鼠产生全身肿瘤的状况[22,26],基本特征见表5㊂对Johnson 等(1995)[26]报道的腹腔注射后鼠终生肿瘤发病情况,进行卡方检验,χ2=138.289,P <0.001,可以认为各剂量组肿瘤发病率不同或不全相同,为明确哪些剂量组发病率不同,采用卡方分割,进行两两比较,Bonferroni 法调整P 值,见表6㊂90MBq 与180MBq 组肿瘤发病率无统计学差异,这与Seyama 等[22]文中得出的500天后,除对照组外各组(>140MBq)的肿瘤发病率无较大差异一致㊂表5㊀腹腔注射诱导鼠产生肿瘤的状况㊀辐射防护第43卷㊀第4期表6㊀腹腔注射鼠终生肿瘤发病情况比较[26]Tab.6㊀Comparison of lifelong tumor cases inmice injected intraperitoneally[26]级别,这些类别的列比例相互之间无显著差异㊂数据来自Johnson,等(1995)[26]㊂2.4.3㊀经口摄入氚水致肿瘤发病风险分析有4篇文献报道了经口摄入氚水致肿瘤发病风险㊂Yokoro等[29]研究发表在1990年东京专题讨论会摘要中,由于关键信息缺失,未纳入此研究,为了直观展示数据仍将其研究数据放入图表中㊂由于经口摄入氚水的放射性浓度不同,其平均寿命不同,也影响终生肿瘤发病风险,故描述不同放射性浓度氚水喂养下的平均寿命;由于文献中实验所用鼠品系也不尽相同,其自发肿瘤风险亦不相同,以同一研究对照组的发病率为参照,计算同一研究不同剂量组的肿瘤发病风险,进行统计描述,见表7㊂将经口摄入氚水放射性浓度置于X轴,肿瘤发生率置于Y轴,绘制散点图,见图5㊂散点图显示在较低浓度下,终生肿瘤发生率增加的很快,反而浓度高还有下降趋势,结合分析鼠的生存时间,可能因放射性浓度过高导致鼠过早死亡,产生了放射性浓度越高鼠肿瘤率下降的假象㊂同时,对纳入文献中,描述最低放射性浓度的研究(邹淑爱等,1993)进行卡方检验,χ2=12.889,P= 0.002,差异有统计学意义,可以认为各组的肿瘤发病率不等或不全相等㊂采用卡方分割,进行两两比较,Bonferroni法调整P值,结果显示,对照组和0.11MBq/mL组,差异无统计学意义㊂表7㊀经口摄入氚水肿瘤发病风险基本情况Tab.7㊀Basic situation of cancer risk after oral intake of tritium water㊀㊀注:Yokoro等[29]研究发表于1990年东京专题讨论会摘要,未纳入分析,在此为了直观对比纳入此表中㊂3㊀讨论除未查找到全文5篇外,本研究共纳入10篇文献,论文质量均较高,但是纳入的最近的一篇文献为2002年发表,时间也较久远,说明最近发表氚对鼠致癌作用的文章较少㊂10篇文章中只有3篇中文文章,中文文章所占比例也较小,说明国内本领域的实验还较少㊂3.1㊀体外细胞恶性转化实验3.1.1㊀细胞受照剂量与细胞生存分数(Surviving Fraction)的关系㊀㊀在探索细胞受照剂量与细胞生存分数(Surviving Fraction)的关系中,所拟合直线方程为徐㊀凯等:氚水对鼠细胞及整体致癌效应的系统评价与Meta分析㊀图5㊀经口摄入氚水放射性浓度与肿瘤发生率的散点图Fig.5㊀Scatter diagram between radioactive concentration of oral intake of tritium water and tumor incidence ln SF=0.047-0.270D(P<0.001),R2=0.850,直线方程拟合效果较好,Yamaguchi等[13]所报道的拟合直线为较高剂量下所拟合的直线,在低剂量下生存率并不太符合Little等[20]的结果;本次拟合直线截距为0.05,比较符合纳入文献所报道对照组的细胞生存分数㊂单从生存分数与辐射剂量散点图上来看,剂量在2Gy以内,随着剂量升高,生存分数降低的较慢;剂量在2~4Gy时,随着剂量升高,生存分数降低的较快;剂量大于4Gy时,随着剂量升高,生存分数降低又较慢㊂3.1.2㊀细胞受照剂量与细胞恶性转化分数(foci/ dishes)的关系㊀㊀在探索细胞受照剂量与细胞恶性转化分数(foci/dishes)的关系中,所拟合直线方程为y= 0.205-0.195x(P<0.001),R2=0.853,直线方程拟合效果极好㊂由于不同研究细胞恶性转化分数的测量计算方法有所差异及所用细胞系㊁培养时间存在差异,导致各研究所得方程有所差异㊂纳入文献研究大多集中在0~1Gy之间,同一剂量下的恶性转化分数也不尽相同㊂但是和邹淑爱[24]与Yamaguchi等(1989)[27]研究一致,随着剂量升高,细胞恶性转化率也明显升高㊂3.1.3㊀细胞受照剂量与细胞恶性转化风险的关系㊀㊀在细胞受照剂量与细胞恶性转化风险的关系中,表3结果和剂量反应关系Meta分析所得总体趋势一致㊂细胞受照剂量与细胞恶性转化风险在2Gy内尤其在1Gy内增长的极快,在大于2Gy 后依然呈上升趋势,但上升较缓慢㊂3.2㊀体内实验3.2.1㊀腹腔注射生存状况分析㊀㊀纳入放射性活度与鼠生存状况的文献不多,但是随着放射性活度的增大,观察到鼠中位或平均生存期或生存率降低,甚至在740MBq及以上的放射活度氚水的注射下,鼠未生存到处理后的半个月㊂Brues等[30]通过给予小鼠单次注射0.126~8.4GBq HTO来研究氚的致死性,LD50/30 (在30天内造成50%群体死亡的剂量)约为9Gy,对应于体重为37MBq/g的氚的初始活性浓度㊂可见氚导致鼠生存状况下降是确切的㊂3.2.2㊀腹腔注射诱导鼠产生全身肿瘤的状况㊀㊀在腹腔注射诱导鼠产生全身肿瘤的状况中, Johnson等(1995)[26]文中,90MBq与180MBq组肿瘤发病率无统计学差异,这与Seyama等[22]文中得出的500天后,除对照组外各剂量组的肿瘤发病率无较大差异一致,即在注射90MBq的氚水,效应(癌症发病率)似乎已接近饱和;Yin等人[28]使用11日龄雄性和雌性C3H/HeN幼崽小鼠,每只小鼠单次腹腔注射0.23㊁0.92和3.70MBq的氚水,然后观察14个月的肿瘤发展,在雄性小鼠中,发现肝脏肿瘤的发病率显著增加,而在雌性小鼠中,仅在高剂量的雌鼠中,观察到卵巢肿瘤的发病率显著升高㊂说明氚导致的全身肿瘤发病率升高的结论似乎是可信的,并且各种肿瘤的发病率可能不同㊂3.2.3㊀经口摄入氚水致肿瘤发病风险分析㊀㊀散点图显示在较低浓度下,终生肿瘤发病率增加的很快,反而浓度高还有下降趋势,分析鼠的生存时间,可能因浓度过高导致鼠过早死亡,产生了浓度越高鼠肿瘤率下降的假象㊂纳入Yamamoto 等人[27]报告的研究,对雌鼠(C57BL/6N)连续口饲5种水平的HTO,软组织剂量率为0.01~ 0.24Gy/d,在最低剂量率(0.01Gy/d)下,终生肿瘤发病率已接近最高水平(83%),而自发发病率为54%,暴露在大剂量下加速了大多数肿瘤的发展,从而导致寿命大大缩短㊂Balonov等人[31]的一篇论文总结了俄罗斯对氚致癌性的研究,小鼠和大鼠在饮用水中给予HTO,剂量范围为0.24~㊀辐射防护第43卷㊀第4期25.3Gy,尽管大多数恶性肿瘤增加,但由于缺乏阳性或阴性对照,使得这些数据难以解释㊂对报道鼠经口摄入最低剂量的文献(邹淑爱等, 1993[25])进行卡方检验P=0.002,差异有统计学意义,采用卡方分割,结果显示,对照组和0.111 MBq/mL组,差异无统计学意义,即经口摄入氚水放射性浓度111MBq/L组和对照组,鼠终生肿瘤发病率无统计学差异㊂我国‘生活饮用水卫生标准“(GB5749 2022)[32]中,饮用水中总β放射性指导值为1Bq/L,可见指导值还是比较安全的㊂但是111MBq放射性浓度依然较大,人类日常几乎不能接触到,低放射性浓度摄入文献较少,经口摄入低浓度氚水的致癌效应还需持续关注㊂Straume[33]对暴露于氚的风险(包括诱发癌症)进行了文献综述,他指出由于人类无法获得相关信息,氚的致癌风险估计主要来自实验动物(主要是鼠)研究㊂4 小结㊀㊀本文采用了无阈模式对氚水致癌效应进行系统评价㊂而辐射致癌效应大致分为三种剂量效应曲线:线性无阈模式㊁有阈模式㊁兴奋效应模式㊂有关辐射致癌剂量反应模型的争论也比较大,刘树铮等[34]对低水平致癌效应阈值问题做了综述,他指出线性无阈假说与不断积累的科学资料不大适应,也有不少人群调查和科学资料提示辐射致癌有剂量阈值,同时也有资料显示低水平辐射可能产生对机体有益的效应㊂但未得到公认确切结论之前从辐射防护的实际出发,国际放射防护委员会(ICRP)从谨慎角度出发,继续沿用线性无阈模型[35-36];同时,美国环保署(EPA)在进行致癌风险评估时,依旧采用线性无阈模型[37]㊂本文研究鼠的致癌效应,对于人体辐射暴露不应掉以轻心,也不应 谈核色变 ,形成 辐射恐怖 (radiophobia)㊂本文较为系统的从体内和体外(细胞和整体动物)两个层面评价了鼠摄入氚水与致癌效应的关系,而在此之前没有系统的㊁较全面的研究,将以往发表的文献整合和系统评价,将以往数据拟合方程并进行剂量反应关系的Meta分析等㊂通过拟合方程,Meta分析评价两者之间的关系,并且评价了致癌有关风险㊂本文也存在不足之处,文献检索仅限几个数据库,存在灰色文献未纳入分析,同时其他国家的数据库中,其他语言可能有较多符合标准文献,如日本和俄罗斯,有5篇文献未查找到全文,并且我们纳入的文献集中在2000年以前㊂本文只研究全身肿瘤发病情况,对于发生肿瘤的种类㊁良恶性程度,并未做相关研究㊂而且,本研究只研究动物实验且剂量或放射性浓度较大,因而对人类参考有限㊂总之,氚水(HTO)不论对细胞还是对整体动物的致癌效应是确切的,并且导致了生存状况的下降㊂但低剂量氚摄入的致癌效应,还有待进一步研究㊂参考文献:[1]㊀程卫亚,陈连杰,许慧萍,等.某设施净化后含氚废水生态排放环境影响研究[J].中国辐射卫生,2020,29(5):550-554.CHENG Weiya,CHEN Lianjie,XU Huiping,et al.Study on environmental impact of ecological discharge of Tritium-containing wastewater after purification in a facility[J].Chin J Radiol Health,2020,29(5):550-554.[2]㊀Eyrolle F,Ducros L,Le Dizès S,et al.An updated review on tritium in the environment[J].J Environ Radioact,2018,181:128-137.[3]㊀Jacobs D G.Sources of tritium and its behavior upon release to the environment[Z].U.S.Atomic Energy Commission,Division of Technical Information,Tennessee,1968.[4]㊀Soyfer V N,Goryachev V,Vakulovsky S,et al.Tritium studies of russia's natural waters[R].Geos,Russia,2007.[5]㊀李圣日,崔凤梅,刘玉龙,等.氚水致癌㊁致突变和致畸效应研究进展[J].辐射防护通讯,2019,39(5):32-35.LI Shengri,CUI Fengmei,LIU Yulong,et al.Advances in research on carcinogenic,mutagenic and teratogenic effects of tritiated water[J].Radiation Protection Bulletin,2019,39(5):32-35.[6]㊀武佳铭.可控核聚变的研究现状及发展趋势[J].电子世界,2017(21):9-13.。