科学家破解辐射损伤细胞机制

　　中国科学院广州生物医药与健康研究院副研究员孙益嵘团队与美国加州大学洛杉矶分校的研究人员合作，首次证实了干扰素基因刺激因子（STING）蛋白可以通过一个全新信号通路（PARP1-PAR-STING）直接决定细胞的生死。近日，相关成果在线发表于《细胞死亡与分化》。

　　孙益嵘表示，该信号通路的确立，是继发现环鸟苷酸腺苷酸合酶-干扰素基因刺激因子（cGAS-STlNG）经典的细胞免疫信号通路后的又一重要突破。

　　核泄漏或肿瘤放疗等高剂量辐射会像分子炸弹一样击碎DNA，导致肠道细胞大规模凋亡，患者常因胃肠道综合征死亡。然而，目前辐射造成的胃肠道综合征尚无特效治疗药物。因此，加强DNA损伤修复的基础研究并开发抗辐射损伤药物，对保障核工业从业人员健康以及癌症放疗防护具有重要意义。

　　STING蛋白此前以激活免疫抗病毒著称，然而其在辐射损伤中所介导的细胞死亡通路却未被报道。破解STING的“死亡密码”，成为抗辐射损伤或优化癌症放疗的关键突破口。

　　对此，研究团队通过实验揭开了谜底：一是构建小鼠辐射模型，敲除STING基因的小鼠接受腹部辐射后，存活率提高5倍，肠道绒毛高度是正常小鼠的2.3倍，如同为肠道穿上“防辐射盔甲”；二是通过体内外分子追踪及互作技术首次捕捉到STING与PAR的“死亡之握”——辐射激活的PARP1酶生成PAR分子链，而STING像磁铁般与之结合，激活细胞凋亡信号；三是使用精准剂量PARP抑制剂PJ34，可减少80%的PAR生成，将辐射后细胞的死亡率从45%降至12%，相当于为细胞配备了“分子灭火器”。

　　“该‘开关式’疗法，即基于STING蛋白的新发现所开发的疗法，在辐射损伤防护、癌症放疗防护和癌症治疗增效方面均展现出巨大的应用潜力。”孙益嵘表示，该团队通过辐射损伤模型发现，STING通过“捕获”DNA修复信号分子PAR，触发细胞“自杀程序”。用特定抑制剂阻断这一过程后，小鼠肠道损伤减少70%，存活率从11%跃升至67%。这一发现为核事故急救和癌症放疗防护提供了全新策略。

　　未来，研究团队将进一步开展这一全新信号通路在神经退行性疾病、自身免疫性疾病中的拓展研究。