《Applied Radiation and Isotopes》：Radioprotective Effects of Ethanolic Extract from Walnut Kernel Internal Septum on Lethal X-ray Exposure in Wistar Rats
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本研究评估了核桃内核隔膜乙醇提取物对接受6.73 Gy X射线致死剂量的Wistar大鼠的辐射防护效果。结果显示，6400 mg/kg高剂量在预 treats和后 treats情况下均实现100%生存率，显著优于对照组，提示酚类或黄酮类抗氧化成分可能通过减轻氧化损伤发挥防护作用，且该提取物安全性高。
佩曼·阿莱谢赫（Peiman Alesheikh）、哈迪斯·贾赫迪（Hadis Jahedi）、赛义德·哈米迪法尔（Saeed Hamidifar）、阿特菲·萨杰迪（Atefe Sajedi）、巴尔马克·亚古比安（Barmak Yaghoobian）、法尔扎姆·塔吉迪尼（Farzam Tajdini）、穆罕默德-哈桑·洛特法利扎德（Mohammad-Hasan Lotfalizadeh）、哈米德-雷扎·萨杜吉（Hamid-Reza Sadoughi）
伊朗北呼罗珊医科大学（North Khorasan University of Medical Sciences）天然产物与药用植物研究中心，博尤努尔德（Bojnurd）
摘要
本研究评估了核桃仁内隔膜（Juglans regia L.）的乙醇提取物对暴露于致死剂量6.73 Gy X射线下的Wistar大鼠的放射保护效果。该提取物以400、1600或6400 mg/kg的剂量给药，分别在照射前2小时（预处理组，每组7只）或照射后（后处理组，每组9只）给予，存活情况在30天和60天内进行监测。在预处理组中，高剂量（6400 mg/kg）始终提供了完全的保护，显著优于仅接受辐射处理的对照组（30天存活率为42.9 ± 7%，60天存活率为28.5 ± 7%）。低剂量（400 mg/kg）的效果较差，尤其是随着时间的推移。后处理组也受益于高剂量，存活率为100%，而仅接受辐射处理的对照组存活率较低（30天存活率为77.8 ± 6%，60天存活率为22.2 ± 6%）。中剂量和低剂量在后处理组中显示出部分保护效果，60天时的存活率在22.2%到44.4%之间。这些剂量依赖性结果表明，抗氧化剂（可能是酚类或黄酮类化合物）能够减轻辐射引起的氧化损伤，其中6400 mg/kg的剂量具有关键的保护效果。在该剂量范围内，该提取物的耐受性和效力优于其他核桃成分和合成放射保护剂。然而，低剂量的变异性以及缺乏化学成分分析提示需要进一步研究。这种新的核桃仁内隔膜提取物作为一种有前景的天然放射保护剂，在医学辐射安全和紧急情况下具有应用潜力，值得对其活性成分和机制进行深入研究。
引言
X射线辐射是现代医学中的重要工具，广泛用于疾病诊断、治疗进展监测和靶向治疗，特别是在肿瘤学领域（Hussain等人，2022年）。放射治疗仍是癌症治疗的关键组成部分，大约50%的癌症患者在治疗期间会接受放射治疗（Baskar等人，2012年）。然而，这种广泛的应用也带来了显著的安全挑战。医护人员面临职业暴露风险，而接受放射治疗的患者可能会经历高剂量效应（Domina等人，2023年；Ribeiro等人，2020年）。尽管X射线在诊断和治疗方面具有不可否认的优势，但它们也会导致皮肤烧伤、白内障以及由于长期暴露而增加的癌症风险（Brown和Rzucidlo，2011年）。这些不良反应主要是由于辐射暴露过程中产生的活性氧（ROS）（Lehnert和Iyer，2002年）。ROS是一种高度反应性的分子，会损害DNA、蛋白质和细胞膜，可能导致细胞死亡（凋亡）、基因突变（诱变）或癌症发生（Nakamura和Takada，2021年）。
为应对这些风险，研究人员探索了放射保护剂——能够保护细胞免受辐射损伤的物质。抗氧化剂因其能中和ROS和自由基而成为有希望的候选物质（Jomova等人，2023年）。其中，来自植物的天然化合物因其富含多酚和黄酮等生物活性分子而受到关注，这些化合物可以减少氧化损伤（Rudrapal等人，2022年；Tamba和Torreggiani，2004年；Wuguo等人，1997年；Zahra等人，2024年）。核桃（Juglans regia L.）就是其中一种植物，在传统医学中长期以来备受重视（Sharma等人，2022年）。核桃仁因其丰富的酚类成分而具有抗氧化、抗炎和抗癌特性（Fan等人，2023年；Sánchez-González等人，2017年）。同样，包裹坚果的绿色外壳也含有具有显著生物活性的黄酮和酚类物质（Jahanban-Esfahlan等人，2019年）。然而，核桃仁内隔膜——一个细腻且常被忽视的膜结构，它将核桃仁的两半分开——尽管可能含有类似的保护化合物，但科学上的研究却很少。
本研究重点评估了核桃仁内隔膜的乙醇提取物对暴露于致死剂量6.73 Gy X射线下的Wistar大鼠的放射保护效果。该剂量是根据先前发表的研究确定的LD50/30值（30天内导致50%死亡率的最大剂量）（Nasrizadeh等人，2024年）。我们认为，该提取物的抗氧化特性可能通过对抗ROS介导的细胞损伤来减轻辐射引起的死亡率。与之前研究核桃仁或外壳的甲醇提取物的研究不同（Barekat等人，2022年；Labuckas等人，2008年），本研究关注的是核桃的一个新成分——内隔膜，为天然放射保护剂提供了新的视角。通过使用严格的统计方法（包括Kaplan-Meier生存分析和对数秩检验）并提供不确定性估计，我们旨在得出可重复的研究结果，以加深对辐射保护机制的理解，并为辐射化学领域做出贡献。
研究人群
为了研究核桃仁内隔膜提取物的放射保护效果，我们使用了Wistar大鼠，这种动物模型在辐射研究中被广泛使用，因为它们在生理上与人类相似，并且对压力有稳定的反应。我们从伊朗博尤努尔德医科大学医学院的动物设施中获得了8-10周大、体重250-300克的成年雄性Wistar大鼠。实验前，每只大鼠都接受了全面的健康检查
核桃提取物的LD50
所有剂量下均未出现死亡现象，也未观察到不良反应，表明该提取物的LD50超过6400 mg/kg，这是测试的最高剂量。这一较高的安全边际表明，在远高于典型治疗范围的剂量下，该提取物是无毒的，因此适合用于放射保护研究。基于此，我们为实验选择了三个剂量：高剂量6400 mg/kg（最大安全剂量）、中等剂量1600 mg/kg（高剂量的25%，用于测试中等效果）
剂量依赖性的放射保护效果
我们的研究表明，核桃仁内隔膜的乙醇提取物对致死剂量6.73 Gy的X射线辐射（LD50/30（Nasrizadeh等人，2024年）具有显著的放射保护效果，其效果与剂量密切相关。我们测试了三个剂量——400、1600和6400 mg/kg，分别在照射前2小时（预处理）或照射后（后处理）给予，并在30天和60天内监测存活情况。结果显示出明显的剂量-效应关系
结论
本研究评估了核桃仁内隔膜（Juglans regia L.）的乙醇提取物对暴露于致死剂量X射线辐射（6.73 Gy，LD50/30（Nasrizadeh等人，2024年）下的Wistar大鼠的放射保护效果。该提取物以400、1600和6400 mg/kg的剂量给药，分别在照射前2小时（预处理）或照射后（后处理）给予，存活情况在60天内进行监测。高剂量（6400 mg/kg）在两种情况下都提供了完全的保护
作者贡献声明
佩曼·阿莱谢赫（Peiman Alesheikh）：撰写、审稿与编辑、概念设计。哈迪斯·贾赫迪（Hadis Jahedi）：研究。穆罕默德-哈桑·洛特法利扎德（Mohammad-Hasan Lotfalizadeh）：可视化、验证、概念设计。哈米德-雷扎·萨杜吉（Hamid-Reza Sadoughi）：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、研究、数据分析、概念设计。赛义德·哈米迪法尔（Saeed Hamidifar）：研究。阿特菲·萨杰迪（Atefe Sajedi）：初稿撰写。巴尔马克·亚古比安（Barmak Yaghoobian）：软件开发、方法学设计、概念设计。法尔扎姆·塔吉迪尼（Farzam Tajdini）：可视化、验证
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本研究的结果。
