從切爾諾貝利核泄漏，到日本福島的核泄漏，大規(guī)模核泄漏給我們留下了深刻的印象，由此帶來的致命性輻射也是一個性的公共衛(wèi)生問題，如何預(yù)防和治療其相關(guān)的疾病也是科學(xué)家們面臨的一個重要問題。近期來自斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，通過一個調(diào)控腸道細胞應(yīng)激應(yīng)答的分子途徑，可以延長受到腹部輻射致命性劑量小鼠的壽命。
而且這一技術(shù)對暴露在輻射環(huán)境中24小時后的小鼠依然部分有效，因此研究人員認為這也許能作為意外接觸大量輻射人群的治療方法，比如1986年的切爾諾貝利核災(zāi)難中的受害人群。
“這項研究展示對于動物的保護性，令我們感到驚訝”，斯坦福大學(xué)放射腫瘤學(xué)教授Amato Giaccia表示，“需要特別注意一點就是，在這項研究中，我們并沒有改變腸道細胞受到輻射損傷后的損傷度，而是僅僅改變了這些細胞的生理性，以及其對損傷作出的應(yīng)答。”
同時研究人員也表示，此類方法也可以用于治療在癌癥放療過程中出現(xiàn)腹瀉，惡心反胃等癥狀的病患。
這一研究成果公布在5月14日的Science Translational Medicine雜志上。文章的通訊作者是Giaccia教授，*作者是博士后Cullen Taniguchi博士。
缺氧反應(yīng)分子途徑缺氧細胞能產(chǎn)生名為缺氧誘導(dǎo)因子（hypoxia inducible factor-1,HIF）的重要蛋白，這種作用因子能幫助細胞在應(yīng)激環(huán)境下存活，在正常情況下，也就是氧含量正常的時候，HIF蛋白很快就會被降解掉。
HIF蛋白分為兩種HIF1和HIF2，其中前者是1992年Semenza和Wang首先發(fā)現(xiàn)，隨后確立了HIF-1的結(jié)構(gòu)，并證明了其cDNA的編碼順序。HIF-1普遍存在于人和哺乳動物細胞內(nèi)，常氧下(21%O2)也有表達，但合成的HIF-1蛋白很快即被細胞內(nèi)氧依賴性泛素蛋白酶降解途徑所降解，只有在缺氧條件下HIF-1才可穩(wěn)定表達。在快速增值的實體腫瘤中，細胞會遠離傳遞氧氣的血管，常常出現(xiàn)缺氧，另外在發(fā)生炎癥的時候也會出現(xiàn)缺氧，還有腸道組織中氧氣水平也會出現(xiàn)自然的濃度等級。HIF蛋白能幫助腸道吸收所需的養(yǎng)分，并阻止病原體侵入，維持健康體液交換。
這項研究聚焦的就是缺氧條件下細胞應(yīng)答的分子途徑。
輻射對腸道的影響
“我們研究組及其它研究團隊之前的研究表明，HIF蛋白對于在多種應(yīng)激環(huán)境下保護細胞，具有重要的意義，” Giaccia說，“因此我們提出假設(shè)，穩(wěn)定HIF蛋白，不讓它被降解了，由此增加細胞中這種蛋白的含量，是不是也能用于保護受到輻射的腸道。”核輻射誘發(fā)血液病和腫瘤，這一點廣為人知，但實際上，核輻射對胃腸道的影響也廣泛存在：核輻射會引起食欲不振、嘔吐、腹瀉、胃腸黏膜糜爛、潰瘍直至消化道出血，影響面較廣，對人群的總體危害不亞于血液病和腫瘤。
而且輻射對骨髓的影響可以通過骨髓移植來進行治療，腸道方面的受到的影響則沒有治療方法，這也是造成意外受到輻射的人群高致死率的一個主要原因。
在這項研究中，研究人員通過兩種方式阻斷了HIF蛋白的降解：首先，他們構(gòu)建了不能表達三種蛋白的轉(zhuǎn)基因小鼠，這些蛋白的作用就是降解HIF蛋白。其次，研究人員通過一種小分子對小鼠進行治療，這種小分子名為二甲基烯丙基氧*，能抑制上述這些蛋白的活性。
研究人員發(fā)現(xiàn)通過DMOG給藥，得到治療的小鼠存活了下來，而沒有得到治療的小鼠則會在10天內(nèi)死亡。研究人員接下來計劃在小鼠體內(nèi)測試其它的PHD抑制劑。
