最大限度地减少放射治疗的影响

黑衣服的胖子  发布于:2017-06-17 09:13阅读量:269 来源: ScienceDaily 

由堪萨斯大学医学中心放射肿瘤科助理教授Subhrajit Saha博士领导的研究开始于五年前,当时他的团队着手于探究放射诱发的胃肠道综合征(RIGS)背后的生物学特征 - 在腹部区域接受胃癌,胰腺癌,结肠直肠癌和其他癌症治疗的严重风险。

RIGS防止身体吸收营养物质,经常引起恶心,呕吐和腹泻。RIGS主要发生在通过腹部癌症的放射治疗后所破坏的健康组织,特别是称为上皮的肠外层。当上皮细胞被破坏,细菌可能会进入身体,导致脓毒症,从而导致患者死亡。然而问题在于RIGS目前并没有有效药物的治疗,而医生必须转通过放射治疗他们的病人,并且半数以上腹部放疗治疗的患者会受到RIGS影响。

“这就是为什么当涉及到结肠治疗时,医生不想用放射线治疗,”萨哈说。“由于上皮的敏感性,通常他们也不能使用积极剂量的辐射,即使是该地区的其他器官,他们必须非常非常小心。

此外当人们遭受核事故或核袭击的辐射时,RIGS也会发生。Saha说:“这是非常重要的 - 政府一直投资研究有效的对付涉及辐射的恐怖主义对策。“问题是,由于伤害发生得如此之快,患者通常在七到十天后就死亡,因此很难及时进行治疗。”

 

巨噬细胞, 反噬细胞碎片,帮助肠道干细胞再生

Saha的研究团队发现,RIGS难以治疗的一个原因是身体的腹部区域具有高流动量的肠干细胞。像这样快速分裂的细胞特别容易受到辐射的伤害,因为它们的DNA更容易暴露。

为了弄清楚如何解决这个问题,研究人员需要更多地了解上皮的生物学,特别是肠干细胞(ISCs)如何更新和增殖。在六年前他们发表的研究显示,当用辐射损伤的小鼠注射基质细胞(构成结缔组织的不同细胞类型的混合细胞)后,发现它们可以刺激了肠道干细胞再生并减轻了RIGS造成的损伤。

目前他们知道,肠干细胞依赖于间质细胞生殖新的细胞,而不同类型的基质细胞,巨噬细胞是至关重要的。巨噬细胞是白细胞,可以清除细胞碎片,尤其是感染细胞。

“我们知道巨噬细胞是免疫系统的传教士,”Saha说。“但是我们知道他们也协助器官成长,修复和再生。”

问题是如何发挥作用?

 

解决肠道干细胞更新的奥秘

Saha的第一个问题是巨噬细胞是否可以帮助肠道干细胞自我更新和繁殖。研究人员已经阅读了研究结果,显示WNT蛋白对肠干细胞更新和增殖非常重要。此外,他们发现巨噬细胞也释放这些WNT蛋白。

为了进一步了解,研究人员建立了一种鼠模型来阻止由巨噬细胞特异性产生的所有19种WNTs的释放。他们发现,没有巨噬细胞衍生的WNT的小鼠对放射线更敏感,与未接受治疗的小鼠相比,放射性更严重的肠损伤。“这告诉我,巨噬细胞来源的WNT对肠道耐辐射是重要的。”Saha说。

其他的研究表明通过释放WNT蛋白的巨噬细胞的小鼠中可以修复损伤。肠道上皮修复,肠道干细胞也可被修复。

随后的多项研究进一步加强了他们的观点。巨噬细胞的WNT释放对肠干细胞的再生和上皮组织的修复至关重要。此外,有趣的是,在没有暴露于辐射的小鼠中,WNT对于保持肠道健康似乎并不重要。

“巨噬细胞以免疫系统监测而闻名,但现在我们知道他们也可以参与器官修复。萨哈说。

 

研究不断进展

通过与萨斯大学中心中心主任Andrew Godwin博士的合作,Saha的团队还发现巨噬细胞释放WNT通过细胞外囊泡,从细胞表面释放的微小囊泡。

有了这些知识,研究人员开始考虑使用巨噬细胞衍生的WNT开发治疗,以便医生更积极地治疗胃肠癌,并减少在发生核事故时所造成的损害。他们的研究发表在去年的“自然通讯”。

Saha的团队正在努力开发可以调节这些巨噬细胞的小分子,以增强其在再生中的作用。他说:“我们相信很快就可以找到缓解急性放射综合征的答案。”



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