富氢水对氚中毒的促排效果及机制研究

Tritium is used widely in nuclear industry, military defense and national economy. The amount of tritum production and the release is larger, and can cause acute radiation damage, reproductive and genetic effects, induce chromosomal aberration,and carcinogenic effects such as leukemia. Even if the individual protection is good, tritium still can not be stopped to enters the human body.There is no good chelating agent in addition to drinking water and diuresis. In recent years, because of rich in hydrogen molecule, hydrogen-rich saline was found to resistant oxidation, radiation damage, protecting effect against acute oxidative stress. As a radioisotope of hydrogen, Tritium has the same physicochemical properties, metabolic patterns in the body with hydrogen. Even if higher concentration is non-toxic, hydrogen gas applicate in diving medicine. The simple preparation process, convenient storage, may have wide application prospect in the prevention and treatment of tritium injury. The project is to start from improvement of generating device and production process in hydrogen-rich water, reduce pH value, and make it suitable for large numbers of individuals drinking.By contrast with drinking water and diuretics, hydrogen-rich water is used to treat tritium poisoning respectively from the internal irradiation and external irradiation damage.Preliminary mechanism of hydrogen rich water on treating tritium poisoning will be explorated. Those will provide new ideas and new approaches for the prevention and therpy of tritium poisoning, provide preventive measures to reduce tritium long-term effect.

氚在核工业、国防及国民经济中应用较广，其产生量和释放量较大，可引起急性放射损伤效应、慢性放射病、致染色体畸变、致生殖遗传效应和致癌效应如白血病等。现场试验发现即使个人防护良好，仍不能阻止氚进入人体。目前除大量饮水、利尿剂外尚无好的促排措施。近来发现富氢水因富含分子氢具有良好的抗氧化、抗辐射损伤作用，对急性氧化应激等防治效果好。氢与氚是同位素，理化性质、代谢模式相似，可与氚竞争机体内的结合位点，也可置换出可交换的有机结合氚。即使较高浓度的氢也无毒性，在潜水医学应用较多；制备工艺简单，贮存方便，防治氚损伤应用前景较大。本项目从改进富氢水的生成装置及生产工艺出发，制备出pH值适宜、适合大批量人群饮用、简单价廉的富氢水装置；通过与普通水、利尿剂等对比，从内照射和外照射损伤两方面研究富氢水对氚中毒的促排效果；研究富氢水对离体培养人类淋巴细胞的影响，初步探索氚的促排机制，为防治氚中毒提供新思路。

放射性氚内污染是军事国防工业、能源开采利用过程中较常发生的事件，但目前除饮水和利尿剂外，均没有较好的促排措施。. 本项目利用金属镁与水反应产生氢气溶解在水中的原理，改进了富氢水的生成装置及生产工艺，制备出pH值适宜、适合大批量人群饮用、简单低廉的富氢水装置。研究发现，制备弱碱性富氢水的最佳条件为：H型阳离子交换树脂，负电位颗粒与IR-120H的最佳质量比为2:1，通过调节两者的比例来调节富氢水的pH值；对加入饮用水没有严格的要求，体积300mL-500mL皆可；水中重金属元素检测都符合饮用要求。长期（2月）饮用富氢水未见对小鼠体重、外周血产生明显不良影响，对小鼠学习记忆能力无明显不良影响，可提高小鼠的抗疲劳运动耐力。. 通过与普通水、利尿剂等比较，探索富氢水对氚内污染的促排效果和减轻氚内照射损伤的效果及其机制，以期获得促排氚内污染的新促排剂。结果发现，一定浓度的富氢水灌胃能显著增加氚水暴露小鼠尿氚含量，降低血清氚含量，有效降低组织有机结合氚（OBT）；改善氚水暴露引起的白细胞及血小板降低，降低小鼠骨髓MnPCE的发生并减轻血液细胞DNA的损伤。体外实验结果显示，与单纯氚水组相比，富氢条件下培养的人淋巴细胞AHH-1，凋亡率显著降低，双核淋巴细胞微核率显著降低，彗星实验显示其DNA损伤程度显著降低，细胞内总ROS及羟基自由基（•OH）显著降低，而细胞内超氧阴离子（O2.-）无显著变化。. 研究富氢水对氚染毒的离体培养人淋巴细胞损伤影响，初步探索氚的促排和防护机制。结果发现，富氢水能够使细胞受到氚水损伤而升高的GSH水平、SOD活力、8-OHDG水平逐渐回落到正常水平；而提前给予富氢水，可使细胞内的氚含量显著性减少；0.6mmol/L富氢水对细胞的防护以及促排氚的效果比0.2mmol/L好，这说明用高浓度的氢将机体组织内的氚给替换出来是可行的。分子氢还能够清除细胞内由于氚的损伤而产生的大量的自由基，提高细胞的活力。. 发表SCI文章5篇，专利1项，培养博士研究生1名。