방사선에 대한 방사선 보호제는 무엇입니까?

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1부:방사선 보호제 연구

이전 연구에서는 자연 식품(예: 포도)에서 발견되는 폴리페놀이방사선 보호제. 이전 연구는 식품 추출물에 초점을 맞추었지만 Andrade et al. [46] 전체 식품 보충제가방사선 보호검은 포도 주스를 사용한 쥐의 효과. 쥐에게 포도를 먹였고 6 Gy X-ray 6일 전과 15일 후에 검은 포도 주스 또는 위약을 마셨습니다.조사. 검은 포도 주스를 먹인 쥐는 지질 과산화의 감소, 간 과산화물 디스뮤타제의 증가, 글루타티온 퍼옥시다제 활성의 증가를 보였습니다[46]. 그들은 또한 검은 포도 주스 보충제가 조사되지 않은 쥐에서와 같이 글루타티온 수치를 감소시킨다는 것을 발견했습니다[46]. 그들은 엑스레이 전후에 검은 포도 주스를 임의로 섭취한다는 결론을 내렸습니다.방사능간 지질 과산화를 감소시키고 슈퍼옥사이드 디스뮤타제 활성을 증가시키며 식품 추출물 보충과 같은 글루타티온 수치를 증가시킨다[46]. 이러한 결과는 항산화제가 풍부한 식품을 포함한 식이 보충제가 감소에 역할을 할 수 있음을 시사합니다.방사능-유도된 DNA 손상.

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조사한 또 다른 연구에서방사선 보호페놀 배당체의 효과, Chu et al. [47] 카페인산 페네틸 에스테르(CAPE)가 상복부에 미치는 영향을 평가하기 위한 연구를 수행했습니다.방사능쥐의 노출. 그들은 쥐를 30Gy에 노출시켰습니다.방사능CAPE 치료 후 상복부에 그들은 CAPE로 치료한 쥐가 조직학적 변화가 훨씬 적고 ALT 및 AST 수준이 낮음을 발견했으며, 이는 CAPE가 예방할 수 있음을 시사합니다.방사능-유도 간 손상 [47]. 그들은 CAPE 전처리가 슈퍼옥사이드 디스뮤타제와 글루타티온의 활성을 증가시켰으며, 이는 CAPE의 보호 효과가 (적어도 부분적으로) 간 조직에서 산화촉진제와 항산화제 반응의 균형 때문임을 시사합니다[47]. 조사된 대조군은 또한 NF-kB p65 핵 수송(면역 반응의 중심 매개체)이 증가했지만 CAPE를 사전 처리한 쥐는 NF-kB가 전사 인자로 작용하는 능력을 억제하여 염증 반응의 연쇄를 감소시켰습니다.방사능[47]. 예상대로 NF-kB 활성화의 억제를 통해 TNF- 및 ICAM{2}} 발현 수준도 감소했습니다[47]. 마지막으로 CAPE로 전처리한 간세포의 세포자멸사가 전반적으로 감소하여 항세포자멸사 특성이 있을 수 있음을 시사합니다[47].

한 연구에서 Zhang et al. [48]은 전에 kukoamine A로 전처리된 조사된 쥐를 보여주었다.조사apoptosis의 용량 의존적 감소를 보여주었습니다. 보다 구체적으로, 이 쥐는 항-세포자멸 매개체(BCL2와 같은)의 용량 의존적 증가와 세포자멸 촉진 매개체(BAX 및 카스파제-3와 같은)의 감소뿐만 아니라 슈퍼옥사이드 디스뮤타제 및 카탈라제와 같은 항산화제의 농도 증가를 보여주었습니다. 48]. Ortiz et al. [49] 조사된 쥐의 구강 점막에 대한 멜라토닌의 영향을 평가하기 위한 연구를 수행했습니다. 농도가 다른 멜라토닌 겔을 구강 점막에 국소적으로 도포한 다음방사능노출. 3% 멜라토닌 젤은 궁극적으로 점막염을 줄이는 데 가장 좋은 결과를 보였습니다[49]. 조사된 쥐의 혀에 대한 에세이 및 연구에 따르면 미토콘드리아 ROS 생성이 점막염에 중요한 역할을 하고 NF-카파-B 및 NLRP3 활성화의 영향을 받는 것으로 나타났습니다(둘 모두 점막염을 유발하는 유전자의 발현을 증가시키는 염증 경로를 활성화하는 것으로 알려져 있습니다 ) [49]. 저자는 미토콘드리아 손상과 선천성 면역 체계의 활성화 사이에 연관성이 있을 가능성이 있으며, 이는 점막염 발병에 기여할 수 있다고 결론지었습니다[49]. 멜라토닌은 NFkB 및 NLRP3의 발현을 변형시켜 항염증제로 작용하기 때문에 멜라토닌은 다음과 같은 유망한 후보가 될 수 있습니다.방사선 보호구강점막염 치료제[49]. 다른 연구에서는 멜라토닌이 슈퍼옥사이드 디스뮤타제 및 글루타티온 퍼옥시다제와 같은 항산화 효소의 발현을 증가시킬 수도 있다고 제안했습니다[50, 51].

Sridharan et al. [52]는 비타민 E 유사체인 토코트리에놀과방사능-쥐의 심장 손상 유발. 그들의 실험에서, 그들은 쥐에게 경구 위관영양법을 통해 또는 국소 심장보다 24시간 전에 대조군을 통해 고용량의 토코트리에놀을 투여했습니다.조사. 전처리 후, 그들은 쥐에게 국소적으로 고용량의 방사선을 조사했습니다.방사능그들의 마음에. 그들은 토코트리에놀로 전처리된 쥐가 조사되지 않은 대조군에 비해 Bax/BCL2 비율이 유의하게 상승하지 않았다는 것을 발견했습니다[52]. 그들은 또한 토코트리에놀로 전처리된 쥐의 미토콘드리아가 세포 사멸에서 흔히 볼 수 있는 팽창을 증가시키지 않으면서 미토콘드리아 막 전위를 유지한다는 것을 발견했습니다[52]. 토코트리에놀 처리군은 2주와 28주에 절단된 카스파제 3 수준도 유의하게 감소한 것으로 나타났습니다[52]. 메커니즘을 더 잘 이해하기 위해 저자는 환원된 글루타티온(GSH)과 산화된 글루타티온(GSSG)의 수준을 측정하고 GHS/GSSG 비율을 계산했습니다(감소된 비율은 상당한 산화 스트레스를 나타냄)[52]. 그들은 토코트리에놀로 전처리된 쥐가 조사되지 않은 대조군과 크게 다르지 않은 GSH/GSSG 비율을 보여 미토콘드리아 손상에 대한 보호 효과로 이어질 수 있는 산화 스트레스의 전반적인 감소를 시사한다는 것을 발견했습니다[52]. 그들은 이전에 토코트리에놀방사능산화 스트레스 감소로 인한 세포자살 촉진 Bax 수준 및 항세포자멸사 Bcl2 유지에 효과적이었습니다 [52]

Vasil'eva et al. [53] 평가하기 위한 연구를 수행했다.방사선 보호알파-토코페롤 아세테이트(TA), 아스코르브산(AA) 또는 이들 제제의 조합이 쥐에게 미치는 영향. 그들은 TA와 AA의 조합이 전후에 투여되었다는 것을 발견했습니다.방사능로부터 골수를 보호방사능-유도된 변화[53]. TA와 AA의 조합은 손상을 감소시켰지만, 두 약제 중 하나는 전후에 별도로 투여조사대조군과 비교하여 염색체 이상 빈도에 영향을 미치지 않았으며, 이는 단독으로 작용하는 약제가 제공하지 않음을 시사합니다.방사선 보호효과[53]. TA와 AA의 조합은 대조군에 비해 1시간 또는 10분 전과 10분 또는 3시간 후 염색체 이상 빈도를 유의하게 2-2.5배 감소시켰습니다. TA와 AA의 조합이방사선 보호 효과, 저자는 두 가지 항산화제가 시너지 또는 항산화 재생 효과를 가질 수 있다고 가정했습니다[53].

이전 연구에서 에스트로겐과 같은 성 호르몬이 국소 및 전체 대뇌 허혈이 있는 동물 모델에서 신경 보호 특성을 갖는 것으로 나타났기 때문에 Caceres et al. [54]는 17 -에스트라디올이 이온화에 노출된 신생아 쥐의 해마에 미치는 영향을 평가하기 위한 실험을 수행했습니다.방사능. 그들의 실험에서 그들은 쥐를 에스트로겐 치료와 위약 치료의 두 가지 범주로 무작위 배정했습니다. 그들은 에스트로겐 치료 그룹을 치료 전과 후로 더 나눴습니다.방사능노출. 쥐는 출생 후 24시간에서 48시간 사이에 고용량 X선에 노출되었습니다. ROS가 PKC의 활성인자로 알려져 있기 때문에 해마 ROS 수준과 단백질 키나제 C 활성이 평가되었습니다. 그들은 쥐가 이전에 에스트로겐을 투여했다는 것을 발견했습니다.조사대조군과 비교했을 때 정상 수준의 해마 ROS를 가졌으며, 이는 에스트로겐이 자유 라디칼 형성 및 전파의 완화에 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다[54]. 저자는 17 -에스트라디올이 항산화 기전을 통해 작용하여 활성 산소 종의 전파를 감소시킬 수 있다고 제안했습니다. 그들은 또한 높은 에스트로겐 수치가 직접적인 자유 라디칼 제거제로 작용할 수 있다고 제안했습니다[54]. 따라서 17 -estradiol이 이온화로 인한 DNA 손상을 줄일 수 있다고 추론되었습니다.방사능활성 산소 종 생성을 줄이고 DNA와 상호 작용할 수 있는 사용 가능한 자유 라디칼을 줄임으로써 [46]. 17 -estradiol은 ROS를 감소시킬 수 있지만 투여는 protein kinase C 활성의 증가를 방지하는 데 실패했습니다[54]. 저자들은 이것이 PCK isoforms의 차등 조절 때문일 수 있다고 제안했습니다[54]. 예비 데이터에 따르면 PKC-B1 수준은 ROS에 의해 상향 조절됩니다. 저자는 17 -에스트라디올이 여전히 PKC 동종효소를 다르게 상향조절할 수 있다고 제안합니다. 이는 일부는 증가하고 다른 일부는 감소시켜 PKC 활성에 대한 전반적인 변화가 거의 없음을 의미하지만[54], 이 주장을 확인하기 위해서는 향후 연구가 필요합니다[54].

Huang et al. [55] 치명적인 전체 복부 투여 30분 전에 아미포스틴(현재 임상에서 사용 가능한 방사선 보호제)을 사용하여 실험을 수행했습니다.방사능Sprague-Dawley 쥐에서. 일부 쥐는 p53 발현과 음낭 세포 생존을 결정하기 위해 희생되었고, 다른 쥐는 아미포스틴 투여에 기반한 생존의 변화를 결정하기 위해 관찰되었습니다. 아미포스틴을 투여한 쥐는 90%의 전체 생존율로 생존율이 향상되었습니다(대조군에서는 0%)[55]. 흥미롭게도 p53 억제제와 아미포스틴을 투여한 쥐는 대조군에 비해 생존율이 향상되지 않았으며, 이는 아미포스틴이 p53 의존 기전을 통해 (적어도 부분적으로) 작용함을 시사합니다[55]. 저자들은 아미포스틴 투여가 핵에서 p53 축적을 유의하게 증가시킨다는 것을 발견했습니다[55]. 또한 아미포스틴을 투여한 쥐는 대조군에 비해 점막 손상이 감소하고 재생이 개선되었으며 음와 세포 생존이 개선되었습니다[55]. 생존율과 마찬가지로 쥐에게 p53 억제제를 투여했지만 아미포스틴은 점막 생존, 재생 및 음와 세포 생존을 개선하지 못했습니다[55]. 저자는 아미포스틴이 핵 축적을 증가시키고 분해를 억제하며 p53 발현과 관련된 전사 인자를 유도함으로써 p{12}}의존적 보호 효과를 향상시킬 수 있다고 제안합니다[55].

생체 내: 인간

2017년 간행물에서 Velauthapillai et al. [56]은 방사선 보호제로서 다중 제제 경구 항산화제 알약의 효과를 평가하기 위해 전향적 대조 시험을 수행했습니다. 이 알약에는 아스코르브산염, NAC, 리포산 및 베타 카로틴이 포함되어 있습니다. 연구 환자들은 암 병기에 대한 임상적으로 표시된 Tc99 m 스캔 전에 알약을 받았습니다. DNA DSB의 수는 혈액 단핵 세포의 gH2AX 병소를 관찰하여 영상화 전후에 모두 평가되었습니다. DNA 손상의 기준선 수준은 뼈 스캔 전에 처리군과 대조군 사이에서 유사했습니다[56]. 표본이 크지는 않았지만(처리군 5개, 대조군 5개) 이 연구는 대조군에 비해 처리군에서 DSB가 유의하게 감소한 것을 발견했습니다[56]. 항산화제 처리군은 영상화 전후의 총 DSB 수에 유의한 차이가 없었다[56]. 한편, 세포당 gH2AX foci의 중앙값은 대조군에서 유의하게 증가하였다[56]. 저자들은 항산화제 치료가 스캔 후 DNA 손상 치료와 대조군 사이의 차이의 거의 60%를 설명한다는 것을 발견했습니다[56]. 또한, NAC와 아스코르브산염은 섭취 후 2.5시간 후 혈중 농도가 최고조에 달하는데, 이는 평가를 위해 환자에게서 세포를 채취했을 때인데, 이는 NAC와 아스코르브산염이 방사선방호에서 더 큰 역할을 할 수 있음을 시사합니다[56]. 이 연구는 감소된 이온화를 보여주었지만방사능핵의학 스캔 후 인간에게 손상을 입혔지만, 표본 크기는 작았고 다른 이미징 방식을 사용하여 더 많은 연구가 수행되어야 합니다. 의 영향을 조사하는 추가 연구방사선방호제인간 대상, 특히 장기적인 영향을 탐구하는 대상은 확실히 필요합니다.

2상에서 방사선 보호제로 고용량 멜라토닌을 사용하여 한 가지 흥미로운 시험이 수행되었습니다.방사능뇌 전이 환자에 대한 종양학 그룹 시험 [51]. 이 시험에서 환자들은 두 가지 범주로 무작위 배정되었고 아침이나 저녁에 20mg의 멜라토닌 또는 위약을 투여했습니다. 모든 환자는 전뇌를 받았다방사능오후 진료. 두 그룹 모두 통계적으로 유의한 생존이 없었으며, 경구 멜라토닌은 이 연구에서 어떠한 유익한 효과도 나타내지 않았다고 결론지었습니다[51].

문헌이 임상 사용을 위한 많은 잠재적인 방사선 보호 물질을 지지하지만 현재 미국에서 임상 사용이 승인된 물질은 거의 없습니다. 잘 알려진 두 가지 예는 아미포스틴과 팔리페민입니다[57]. Amifostin은 sulfhydryl 화합물이자 free radical scavenger로 현재 방사선 치료 중 방사선방호제로 사용되고 있으며, palifermin은 apoptosis를 억제하는 작용을 하여 점막염을 감소시키는 데 사용된다[57]. 아미포스틴은 또한 악성 세포보다 정상 조직에 더 빠르게 축적되는 것으로 나타나 방사선 치료에 이상적인 방사선 보호제가 됩니다[50]. 방사선 보호제로서의 아미포스틴의 무작위 시험에서 후기 구강건조증, 점막염, 연하곤란, 피부염, 폐렴, 직장염 및 방광염이 감소하는 것으로 나타났습니다[50]. 다른 설프히드릴 화합물과 마찬가지로 아미포스틴은 주로 기존 효소인 슈퍼옥사이드 디스뮤타제 및 글루타티온 퍼옥시다제의 상향 조절 및 자유 라디칼 소거를 통해 작용하는 것으로 생각되지만 일부 저자는 ap{8}}의존적 메커니즘을 통해 작용할 수 있다고 제안했습니다. 55].

논의

의 잠재적 역할을 탐구하는 문학방사선방호제빠르게 성장하고 있습니다. 에 대한 연구의 본체와 관련된 세 가지 중요한 경고가 있습니다.방사선방호제: 공부하다방사능용량, 통제되지 않은 노출방사선방호제(식이 요법을 통해) 및 장기적인 영향. 첫째, 많은 연구자들이 실험 동물과 세포 모델에 훨씬 더 많은 양의방사능의료 영상에 사용되는 것보다 이러한 경향은 연구에서 과장된방사선 보호 효과. 이러한 차이에도 불구하고 연구에 따르면 적은 양의 이온화방사능유사하지만 더 큰 것보다 작지만 유사한 세포 반응(이중 가닥 파손, 자유 라디칼 형성, 지질 과산화, 세포 괴사, 세포자멸사)을 생성합니다.방사능복용량 [58]. 2011년 연구에서 저자들은 CT 혈관조영술 후 인간 림프구에서 DSB를 측정했으며 스캔이 완료된 후 30분 후에 DSB가 상당히 증가했음을 발견했습니다[58]. 이러한 이유로 방사성 보호제는 여전히 유익할 수 있습니다. 둘째, 많은방사선 보호제자치령 대표문헌에서 연구된 것은 식이요법, 특히 건강한 식이요법에서 널리 이용가능하다. 잠재적인 연구 집단에서 이러한 제제의 존재 가능성은 방사선 보호 제제의 효과에 대한 연구를 혼란스럽게 할 수 있습니다. 셋째, 동안방사능노출은 DSB 및 기타 유형의 DNA 손상과 관련이 있지만 DSB의 감소가 발암 및 기형 발생의 감소로 이어진다는 것을 증명하는 장기 데이터는 없습니다. 즉, DSB와 관련된 영상화를 예방하는 데 실제 임상 가치가 거의 없을 수 있습니다.방사선방호제.

이러한 경고에도 불구하고 잠재적인 임상적 역할에 대한 조사를 정당화할 충분한 증거가 있는 것으로 보입니다.방사선방호제. 방사성 보호제는 아직 측정 가능한 임상적 이점이 있다는 것이 확실하게 입증되지 않았지만,방사능노출은 바람직하지 않은 임상적 후유증이 있는 것으로 알려져 있습니다. 의미심장하게도, 2009년 연구에서는 암의 2%(연간 15,{3}} 사망)가 CT 노출과 관련될 수 있다고 추정했습니다[59]. 여부는 두고 봐야 알겠지만방사선방호제이러한 암과 사망을 예방할 수 있지만 기존 문헌은방사선방호제감소방사능- 분자 수준에서 관련 손상. 더구나,방사선방호제, 대부분 건강한 식단에서 구할 수 있으며 대부분의 경우 환자에게 거의 위험을 초래하지 않습니다. 즉, 이러한 에이전트는 잠재적으로 예방할 수 있습니다.방사능-불내성 또는 부정적인 영향이 거의 없는(있는 경우) 관련 합병증.

많은 저자들은 각각의방사선방호제천연 항산화제의 능력을 증가시키거나 직접적인 자유 라디칼 제거제로 작용함으로써 작용합니다(그림 1) [50]. 일부 약제는 세포 주기 및 세포 사멸 경로 효과를 제안했지만(그림 3), 다른 약제도 세포 주기에 영향을 미칠 수 있습니다. 잘 연구된 이온화 효과방사능인체 세포에 대한 [1] 이온화로 인한 세포 손상을 줄이는 방법인 현대 의학에서 영상의 활용이 증가하고 있습니다.방사능이환율과 사망률을 줄이는 데 도움이 될 가능성이 있습니다. 문헌에는 다음과 같은 환자의 치료 전 및/또는 후에방사선방호제이온화로 인한 손상을 줄일 수 있습니다.방사능. 이러한 관찰된 영향에 관계없이 방사선 보호 개입이 임상적으로 관련된 인구에서 장기적인 이점을 제공하거나 독성 감소를 제공하는지 여부를 결정하기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다.

염증성 손상은 다른 분야입니다.방사선방호제약속을 보여줍니다. 흥미롭게도 염증성 손상은 세포 항산화제의 고갈과 관련이 있습니다. 일부 연구에서는 방사선 보호제가 염증 후 반응을 감소시켜 세포 손상(및 심지어 세포 사멸까지)을 감소시킨다고 제안합니다[18, 23, 47, 49]. 산화제가 이온화와 구별되는 메커니즘이지만방사능, 심각한 패혈증 및 패혈성 쇼크와 같은 상태는 산화가 풍부한 환경을 생성하여 천연 세포 항산화제(예: 글루타티온)를 고갈시키고 세포 손상 및 사망에 기여합니다. 심각한 패혈증 및 패혈성 쇼크와 같은 조건에 의해 생성된 산화제가 풍부한 환경은 어떤 면에서 이온화에 반응하여 발생하는 조건과 유사합니다.방사능. 염증성 손상은 부적절한 항산화 보호의 결과일 수 있다고 제안되었습니다[51]. 또한, 적어도 한 연구에서는 항산화제가 ICU에서 염증 관련 세포 손상으로부터 환자를 보호하는 역할을 할 수 있음을 보여주었습니다[60]. 따라서 방사선방호제는 염증에 대한 반응으로 발생하는 것 이상으로 염증성 손상을 줄이는 데 더 많이 적용될 수 있습니다.방사능노출. 이 분야에서 미래의 임상 적용을 결정하기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다. 일부 연구에 따르면 항산화제가 많이 함유된 식품으로 식이 보충제가 DNA 손상, 지질 과산화를 감소시키고 고용량 후 생존율을 향상시킬 수 있음이 나타났습니다.방사능노출 [17, 29, 42, 43, 46]. 이 연구의 저자들은 항산화제가 많이 함유된 식품을 보충하는 것이 방사선 보호의 수단이 될 수 있다고 제안했습니다. 다시 말해, 적절한 영양 섭취가 영상 관련 질병에 대한 유일한 방어 수단일 수 있습니다.방사능노출.

결론 및 향후 방향

방사선 보호자치령 대표시험관 내, 생체 내 및 인간 무작위 대조 시험에서 발견된 바와 같이 DNA 손상을 줄입니다. DNA 손상과 지질 과산화를 줄이기 위한 임상 의학에서의 사용은 발암 및 기형 발생을 감소시키고 환자의 이환율과 사망률을 향상시킬 수 있습니다. 하지만방사선 보호자치령 대표이론적으로 발암성과 기형발생을 줄여야 하지만,방사선방호제의 장기적인 확률론적 효과를 방지방사능노출(암과 같은). 관심 분야 중 하나는 방사선 보호제가 균형 잡힌 식단, 특히 식물성 식단에서 발견되는 식물성 영양소인 경우가 많다는 것입니다. 이 관찰은 식이 요법만으로도방사선 보호 효과. 조사되고 발견된 많은 에이전트는방사선방호 가능성저렴하고 잘 견딥니다. 이 기사에서 논의된 많은 방사선 보호제가 자연항산화제또는 직접적인 자유 라디칼 제거제로서 이것은 이온화하는 유일한 메커니즘이 아닙니다.방사능DNA와 세포 손상을 일으킵니다. 방사선방호의 정확한 기전을 결정하기 위한 추가 연구가 필요하며, 이는 방사선방호 물질을 더 잘 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 의 임상적 가치를 확립하기 위해서는 장기간 연구가 수행되어야 하지만방사선방호제의료 영상 설정에 사용되는 경우 이러한 약제를 추가하는 데 따른 피해와 비용은 무시할 수 있습니다. 문헌의 결과에 대한 비판적 평가에 기초하여, 우리는 적절한 용량을 제공하는 것으로 가정합니다.방사선방호제의료 영상이 환자에게 거의 해를 끼치지 않고 상당한 임상적 이점을 가져올 가능성이 있기 전에.