近代物理所在放射性认知功能障碍的发生/修复机制研究中获得新进展
时间 : 2018-05-14     

近代物理所科研人员利用兰州重离子研究装置(HIRFL)提供的碳离子束,对放射性认知功能障碍发生及修复的分子调控机理进行了研究,获得新进展。 

放射性认知功能障碍是原发性及转移性脑肿瘤患者放疗时常见的副作用之一。随着综合治疗及精准放疗的发展,患者生存期显著增加,对放射性认知功能障碍的发生机制、预防及治疗方法的研究已经成为放射医学关注的热点。 

此项研究成功建立了重离子诱发的放射性认知功能障碍小鼠模型,识别了63种海马组织线粒体差异表达蛋白,它们主要参与线粒体能量代谢途径与氧化应激。科研人员发现,海马组织中线粒体自稳态被严重干扰,氧化还原平衡被持续破坏,继而导致了能量衰竭以及持久的氧化胁迫。研究进一步阐明了NRF2 (NF-E2-related factor 2) PINK1 (PTEN induced putative kinase 1)信号通路共同抑制引发的线粒体功能紊乱,是放射性认知功能障碍发生的关键信号途径。反之,在离体小鼠海马神经元细胞和活体小鼠海马组织中通过上调NRF2PINK1的表达水平,恢复了细胞线粒体功能,使得放射性认知功能障碍被逆转或修复。 

此项研究首次揭示了重离子介导的放射性认知功能障碍发生修复的关键调控机制,首次提出了NRF2PINK1成为放射性认知功能障碍防治的潜在靶点,为肿瘤放射治疗过程中受牵连正常组织的精准辐射防护研究提供了新思路。 

该研究得到科技部重点研发计划、国家自然科学基金委员会—中国科学院大科学装置联合基金重点项目、国家自然科学基金面上项目及中国科学院西部人才项目的资助。  

研究结果发表在 Rodox Biology, 2018,17:143-157. 文章链接:https://doi.org/10.1016/j.redox.2018.04.012. 

放射性认知功能障碍发生与修复的分子机制示意图