11月18日,中国医学科学院放射医学研究所作为第一完成单位在Cell Chemical Biology上发表题为“Phytate enhances gut Parasutterella colonization to alleviate radiation injury”的研究论文。

放射治疗是肿瘤治疗的重要手段之一。小肠是人体内对电离辐射第二敏感的器官,由辐射旁效应等原因引起的肠道并发症,其就诊比例高居第二位。盆腹部癌症放疗病人常表现出腹痛、腹泻、恶心呕吐等放射性肠损伤症状,严重影响病人生活质量,限制放疗的应用。饮食在疾病防治中的作用受到广泛关注,饮食干预已融入现代医学的医疗、护理中。我国卫建委发布的恶性肿瘤患者膳食指导(WS/T 559-2017)建议恶性肿瘤患者食用谷薯类、豆类等植物性食品。然而,由于放疗患者通常食欲不振、消化不良,而大部分植物性饮食难以消化吸收,将增加放疗患者肠胃负担。因此,筛选植物性饮食的活性成分并阐明其作用机制是实现植物性饮食干预放疗患者放射性肠损伤的新方式。
研究团队证实植物性饮食的活性成分植酸通过调控肠道微生物改善放射性肠损伤,其中Parasutterella菌丰度显著升高。研究团队进一步证实植酸激活Parasutterella菌基因组中定植相关基因trbC的表达,促进Parasutterella菌黏附于小肠上皮细胞的微绒毛,增强其在小肠的定植,从而缓解放射性肠损伤。接下来,研究团队通过非靶标代谢组及高效液相色谱筛选Parasutterella菌的代谢产物,并在细胞、小肠类器官、动物水平鉴定了3-苯乳酸和N-乙酰基-L-亮氨酸作为Parasutterella的功能性代谢产物缓解放射损伤。机制方面,3-苯乳酸通过激活AhR受体,调控巨噬细胞向抗炎的M2型极化;N-乙酰基-L-亮氨酸抑制辐射诱导的氧化应激。两种代谢产物协同发挥救治放射性肠损伤的作用。
综上,作为一种安全且植物性饮食中富含的化合物,植酸有望成为减轻放疗后并发症的膳食补充剂。此外,Parastuterella菌及其代谢产物3-苯乳酸和N-乙酰基-L-亮氨酸可能作为益生菌或后生元,改善癌症患者放射性肠损伤。
该研究得到了国家自然科学基金、天津市杰出青年科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金等多个项目资助。中国医学科学院放射医学研究所李源副研究员为论文第一作者,崔明研究员和董佳丽副研究员为文章共同通讯作者。