【醫(yī)學(xué)與健康科技創(chuàng)新工程進(jìn)展快報 第56期】
放射醫(yī)學(xué)研究所樊賽軍課題組針對性別差異研發(fā)出分別適用于兩性的急性輻射損傷的康復(fù)技術(shù),實現(xiàn)了基于性別的急性輻射損傷“精準(zhǔn)”康復(fù)。相關(guān)成果以“Sexual Dimorphism of Gut Microbiota Dictates Therapeutics Efficacy of Radiation Injuries ” 為題,發(fā)表在 《 Advanced Science 》雜志上(29 August 2019)。
隨著抗生素和疫苗技術(shù)的發(fā)展,以腫瘤、心腦血管疾病為代表的慢性非傳染性疾病業(yè)已成為威脅全球人類健康的首要難題。在全球范圍內(nèi),有大約70%的腫瘤患者需要在其治療的進(jìn)程中接受放射治療作為主要或輔助的治療手段。放射治療伴隨著不同程度的以炎癥為代表的急性器官損傷和以纖維化為代表的慢性器官損傷。這些不良作用會導(dǎo)致放射治療提前終止,影響患者生活質(zhì)量甚至造成死亡。男女兩性生理病理進(jìn)程在分子生物學(xué)層面有著顯著的差異。以急性輻射損傷為例,盆腹部腫瘤兩性患者放射治療后都表現(xiàn)為腹瀉、慢性腸炎等并發(fā)癥,但靶器官分子生物學(xué)變化卻差異明顯。傳統(tǒng)康復(fù)技術(shù)的研發(fā)忽略了患者的性別,導(dǎo)致了科研成果臨床轉(zhuǎn)化率低。
放射醫(yī)學(xué)研究所輻射損傷救治研究室樊賽軍研究員團(tuán)隊多年來一直致力于研發(fā)具有臨床轉(zhuǎn)化價值的緩解急性輻射損傷的新技術(shù)和新方法。團(tuán)隊成員前期的工作顯示糞菌移植技術(shù)導(dǎo)致受照小鼠腸組織基因表達(dá)譜的改變因性別不同。其中,代謝相關(guān)信號通路的差異最為明顯。為此,研究人員分別使用辛伐他汀和高脂飼料處理雌雄兩性受照小鼠。結(jié)果顯示辛伐他汀能夠改善電離輻射導(dǎo)致的雄性小鼠造血器官萎縮、降低外周血驗證因子和ROS水平、提高腸道完整性、改善腸道滲透性和功能;而短時期的高脂飲食不能緩解反而會加重雄性小鼠經(jīng)電離輻射造成的造血以及消化道毒性。有趣的是,短時期的高脂飲食顯著緩解了電離輻射造成的雌性小鼠造血系統(tǒng)和消化道的損傷,表現(xiàn)為造血器官萎縮改善、全身炎癥水平下降、腸完整性和消化道功能提高等。而辛伐他汀對雌性小鼠經(jīng)電離輻射造成的造血以及消化道毒性沒有治療效果,反而使癥狀進(jìn)一步惡化。研究人員通過糞菌移植技術(shù)和抗生素處理實驗證實辛伐他汀和高脂飲食對雌雄小鼠急性輻射損傷康復(fù)的差異源于兩性腸道微生物組成的特異性。最后,研究人員通過高通量測序技術(shù)進(jìn)一步分析了辛伐他汀和高脂飲食緩解雄性和雌性急性輻射損傷的機(jī)制,篩選出救治過程中發(fā)揮重要作用的菌屬和信號通路。
該研究由放射醫(yī)學(xué)研究所輻射損傷救治研究室樊賽軍研究員團(tuán)隊獨立完成。課題獲得醫(yī)科院創(chuàng)新工程、國家自然科學(xué)基金重點項目以及協(xié)和青年基金項目資助。其中,醫(yī)科院創(chuàng)新工程項目(2016-I2M-1-017)“干細(xì)胞損傷、修復(fù)及組織重建的基礎(chǔ)與轉(zhuǎn)化研究”對本研究中腸道微生物組成分析的研究給予了大力支持。論文第一作者為崔明副研究員和博士研究生肖惠文,通訊作者為崔明副研究員和樊賽軍研究員。
論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201901048
(放射醫(yī)學(xué)研究所)