輻射防護劑——谷胱甘肽
谷胱甘肽 (GSH) 是最豐富的細胞內非蛋白質硫醇，它參與許多細胞功能，包括氧化還原穩態緩沖。
細胞放射敏感性已被證明與內源性谷胱甘肽水平呈負相關。很多試驗研究了GSH 作為輻射或外源化學物質引起的細胞損傷的保護劑的潛在作用，作為一種抗氧化劑，GSH 也被認為是一種輻射防護劑。
2023年8月24日，日本正式將福島第一核電站核污水排入大海，核污染水里含高達64種核放射性元素，并且七成以上都是超標的，而且是多核素設備難以完全處理掉的。
▲日本排放核污水
美國伍茲霍爾海洋研究所稱，核污水中含碘-129、鍶-90、釕-106、碳-14等放射性元素。
福島核污水中的放射性物質含量之高相當危險，存在損害人類DNA的潛在危險。其中，碘-129可以導致甲狀腺癌，鍶-90更被世界衛生組織列入一類致癌物清單，易致白血病。
報道稱，中國地質大學海洋學院劉恩濤指出，“人類處于食物鏈金字塔的頂端，海鮮等生物富集的放射性元素，會通過食物鏈的傳遞影響到人類?！?/span>
分析稱，人類通過食用海產品，間接地攝取海水中的各種放射性同位素。實驗證明，如果長期、大量食用放射性污染海產品，有可能使體內放射性物質積累超過允許量，引起慢性射線病等疾病，造成血器官、內分泌系統、神經系統等損傷。
此次排放核污水，日本太平洋沿岸海域將受到影響，尤其是福島縣周邊局部水域，之后污水還將會污染東海。日本周邊的國家，將不可避免地受到影響。
德國一海洋科學研究機構稱，從排放之日起，放射性物質57天就將擴散至太平洋大半區域，3年后美國和加拿大就將受影響。
以放射性物質銫為例，日本原子能研究開發機構曾對半衰期約為30年的放射性銫的擴散情形進行計算機模擬演算，發現其順著海流5年將到達北美；10年會隨著洋流又回到亞洲東部；30年后，會幾乎擴散到整個太平洋。
核輻射是指在原子的核反應過程中如裂變、衰變釋放出的不同能量粒子和電磁輻射，其作用于物質可引起電離和激發，由此產生生物學效應，故屬于電離輻射，放射性物質就是產生核輻射的其中一種來源。
電離輻射對細胞具有直接、可測量的有害影響，包括增加活性氧 (ROS)、產生單鏈 DNA 斷裂 (SSB) 和雙鏈 DNA 斷裂 (DSB) 。
自從人們認識到電離輻射可能對生物分子造成損害以來，輻射防護領域的發展確實與電離輻射的使用密切相關。對于作為輻射防護劑的試劑，它必須在輻射時存在以與通過自由基清除機制產生的自由基競爭。眾所周知，輻射防護劑除了清除自由基的能力外，還可以發揮一般的抗氧化活性。輻射防護劑可通過其對 DNA 損傷、脂質過氧化、蛋白質損傷和細胞周期調節的影響來減少致癌和致畸。
▲輻射誘導的 DNA 損傷和修復受細胞 GSH 水平的調節
細胞暴露于電離輻射會導致活性氧的產生，從而導致細胞抗氧化劑儲備的耗盡，其中最顯著的是 GSH。
▲還原型谷胱甘肽作為保護劑的作用總結
GSH 的抗氧化功能通過與活性氧直接相互作用或向其他氧化還原系統提供電子來表達，例如谷胱甘肽過氧化物酶 (GPX) 和谷氧還蛋白 (GRX)。
除了抗氧化和電子供給之外，GSH 還需要維持動物體內的穩態，例如通過與毒物形成結合物和抑制細胞凋亡來解毒。
電離輻射引起的 DNA 雙鏈斷裂是嚴重的損傷，如果未修復或修復錯誤，可能會導致染色體畸變、細胞死亡以及突變和細胞轉化。已有研究證明GSH可能是細胞修復DNA損傷和抵抗細胞死亡能力的重要決定因素。
傳統上，細胞核中的 GSH 被認為是 DNA 和 DNA 結合蛋白免受氧化應激和輻射誘導損傷的保護劑，研究表明，外源添加 GSH 可以有效減少輻射引起的微核和不同系統中的染色體畸變。
GSH 在防止氧化劑和電離輻射引起的 DNA 損傷以及在細胞周期進展期間將核蛋白保存在基因轉錄的還原環境中發揮著重要作用。
已發表的報告表明細胞中的 DNA 修復依賴于 GSH。GSH 作為單一藥物，被發現可以影響 DNA 損傷和修復、氧化還原調節和多種細胞信號傳導途徑。
多個研究證明GSH 不僅可以作為輻射保護劑，防止DNA 損傷，還可以作為 DNA 修復活性的調節劑。
▲GSH 增加可拯救細胞免受電離輻射介導的損傷
▲谷胱甘肽可防止 X 射線通過谷胱甘肽化引起的 DNA 損傷
▲GSH 可用于保護 γ 輻射誘導的 DNA 損傷
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