提高URI蛋白質或可幫助癌症患者和宇航員免遭輻射傷害
據外媒報導,放療是一種殺死癌症的有效方法,但缺點是它同時也會傷害到健康細胞,甚至有時候會誘發並發症。現在,來自西班牙CNIO的研究人員發現,提高小鼠腸道中某種蛋白質的水平可以防止輻射損傷,進而改善癌症患者、核災難受害者以及未來太空旅行者的健康。
雖然在過去的幾十年裡放射療法已經幫助提高了癌症的存活率,但它本身也會帶來問題。在接受肝臟、胰腺或結腸等器官癌症治療的患者中,腸道細胞特別容易受到損傷。雖然這種情況通常在治療結束後會痊癒,但在少數情況下,它則是會引發胃腸道綜合症–一種由腸道細胞死亡引起的致命疾病。
但身體可能有一種能夠抵禦這種情況發生的方法。在之前的研究中,CNIO研究人員發現,一種被稱為URI的蛋白質含量相對比較高,這是一種似乎能保護腸道細胞免遭由輻射引起的DNA損傷的蛋白質,然而人們對它知之甚少。
目前看來,這種物質至少在培養的細胞中有效。所以研究團隊開始研究其是否也適用於人體。為此,他們開發了三種實驗鼠模型,然後對它們腸細胞中表達URI的基因進行了微調。其中一組為URI水平正常的對照組,一組為表達更高水平的蛋白質,另一組通過基因刪除的方式降低該蛋白質水平。
在將三組實驗鼠暴露在高劑量的輻射下後,研究小組得到了一個清晰的模式:對照組中多達70%的老鼠死於胃腸綜合症,而所有被刪除基因的老鼠都死亡了,但每隻表現出高水平URI的老鼠則都在治療中活了下來。
研究小組還發現這種蛋白質保護細胞的機制。URI在休眠的腸隱窩幹細胞群中表達,當它被表達時,這些細胞不會增殖。由於輻射損傷只會影響到正在增殖的細胞,所以URI能夠有效地將它們隱藏在雷達之下。
“然而,當這些幹細胞中不存在URI時,眾所周知的癌基因c-MYC機會出現過度表達的情況,進而導致細胞增殖並還增加了這些細胞對輻射損傷的敏感性,”該研究的作者之一Almudena Chaves-Perez表示,“結果這些細胞死了,腸道無法自我修復,隨後老鼠死亡。”
儘管這項研究是在老鼠身上進行的,但研究小組表示,這種聯繫可能會為對人類的治療帶來新的方法。通過提高URI和抑制c-MYC提高輻射抗性,從而減少輻射的危險副作用並允許使用更大的劑量。
除了癌症,這一發現還可以幫助遭受過輻射的人,包括被捲入了核災難或襲擊的人,或冒險穿越地球保護大氣層的宇航員。
接下來,研究小組將開始研究其他器官的干細胞群是否也能表達URI。
相關研究報告已發表在《Science》上。