放射生物中心张昊文副教授与复旦大学放射医学研究所邵春林研究员合作,在肠道急性辐射损伤救治领域取得新进展。

相关成果以“TIGAR/AP-1 axis accelerates the division of Lgr5− reserve intestinal stem cells to reestablish intestinal architecture after lethal radiation”为题发表在《Cell Death and Disease》杂志。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41419-020-2715-6

      大剂量事故性照射条件下,急性胃肠型放射病的救治长期以来都是放射医学领域亟待解决的关键科学问题。尽管骨髓型放射病可以采用骨髓移植的方式重建个体的造血系统,但对于胃肠型放射病,目前临床还不具备大规模开展肠道移植的客观条件。因此,迫切需要新的救治策略来促进肠上皮的内源性再生。

张昊文副教授在国家自然科学基金(青年项目)、江苏省自然科学金(青年项目)的支持下,与国内放射生物学领域著名专家邵春林研究员合作,以肠隐窝静止期干细胞相对较高的辐射抗性为切入点,采用Cre-Loxp条件过表达动物模型(Bmi1-creERT;H11-Tigar小鼠)实现了致死剂量照射后,过表达TIGAR蛋白促进肠隐窝静止期干细胞增殖与肠隐窝重建,从而显著改善小鼠生存率。实验结果表明,在致死剂量(15 Gy)全腹照射后,注射他莫昔芬诱导TIGAR过表达可显著提高小鼠的生存率、改善肠上皮完整性。在机制上,通过特异性清除损伤相关活性氧(ROS)、保留增殖相关ROS信号,TIGAR过表达显著增加了肠隐窝静止期干细胞内AP-1蛋白的活性,从而加速了辐射损伤后干细胞的增殖,促进了肠隐窝的重建。

这一研究的科学意义在于,证明了致死剂量电离辐射损伤后,早期、精准干预肠隐窝静止期干细胞有望作为小肠急性辐射损伤救治的新策略。另一方面,揭示了不加以区分地清除辐射诱导的所有ROS并非辐射损伤救治的最佳思路,而TIGAR很可能成为胃肠型辐射综合征的潜在救治靶点,且不能被传统的抗氧化治疗所替代(图1)。


图1TIGAR促进受照肠隐窝静止期干细胞增殖的机制

       放射生物中心研究生陈飞为本文的第一作者,放射生物中心张昊文副教授、复旦大学放射医学研究所邵春林研究员为本文的共同通讯作者。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金及放射医学与辐射防护国家重点实验室的资助。