豆腐柴叶提取物作为新型辐射防护剂:缓解小鼠放射性结肠损伤的作用与机制研究
《Food Quality and Safety》:Premna microphylla Turcz. as a novel radiation protector: alleviating radiation-induced colonic injury in mice
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时间:2025年10月01日
来源:Food Quality and Safety 4.4
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本研究针对宫颈癌放疗常见并发症——放射性肠病缺乏有效治疗手段的临床难题,创新性探索豆腐柴叶提取物(PMT)对放射性结肠损伤的防护作用。通过建立小鼠腹部照射模型,发现中剂量PMT能显著改善辐射导致的体重下降、结肠缩短及炎症微环境失衡,并有效调节肠道菌群紊乱(恢复Bacteroidetes/Firmicutes比值)。研究首次证实PMT通过多组分协同发挥抗氧化、抗炎及菌群调控作用,且无肝肾功能毒性,为开发天然来源辐射防护剂提供了理论依据。
在宫颈癌放射治疗领域,精准放疗技术的进步虽提升了肿瘤靶区的照射准确性,但盆腔重要器官如结肠仍难以避免受到辐射损伤。据统计,超过70%的接受盆腔放疗的患者会出现放射性肠病,轻则腹泻、便血,重则发生肠梗阻、肠穿孔,甚至继发恶性肿瘤。目前临床使用的放射防护剂阿米福汀(amifostine)存在半衰期短(仅约15分钟)、需静脉给药及恶心呕吐等副作用,亟需开发更安全长效的替代方案。
在此背景下,传统中药豆腐柴(Premna microphylla Turcz., PMT)进入了研究人员的视野。这种分布于中国东南部的植物既可入药治疗痢疾腹泻,又能制作"神仙豆腐"食用,兼具药用和食用价值。已有研究表明PMT富含黄酮、萜类等多酚类物质,具有抗氧化、抗炎活性,但其在辐射防护中的作用尚未明确。为此,浙江大学医学院附属肿瘤医院团队在《Food Quality and Safety》发表研究,系统评估了PMT对小鼠放射性结肠损伤的防护效果。
研究团队采用8 Gy单次腹部照射建立小鼠放射性肠损伤模型,分别灌胃低(0.325 g/kg)、中(0.65 g/kg)、高(1.3 g/kg)剂量PMT提取物。通过记录体重变化、结肠长度测量、组织病理学观察、炎症因子检测(RT-qPCR)、16S rRNA肠道菌群测序以及肝肾功能指标分析等多维度评估PMT效果。技术方法上重点运用了:1)小动物辐照仪建立标准化放射模型;2)自动染色系统进行H&E染色病理分析;3)RT-qPCR定量炎症因子mRNA表达;4)Illumina平台V3-V4区16S rRNA测序解析菌群变化;5)酶标法检测血清ALT(丙氨酸氨基转移酶)、AST(天门冬氨酸氨基转移酶)、Cr(肌酐)等生化指标。
在胃肠道症状改善方面,中剂量PMT显著逆转了辐射引起的体重下降(P<0.05),粪便隐血试验显示PMT组试剂变色速率减缓,结肠长度测量发现中、高剂量PMT能有效抑制辐射导致的结肠缩短(P<0.05)。
组织学表现显示,辐射组66.7%小鼠出现结肠局部坏死,而上皮细胞坏死脱落、肌层萎缩等病理改变在PMT干预组明显减轻,中、高剂量组未观察到组织坏死。
在炎症调控方面,PMT中高剂量显著降低结肠组织IL-1β、IL-6、IFN-γ、TNF-α等促炎因子mRNA表达(P<0.05),化学因子Cxcl1(趋化因子C-X-C motif配体1)的表达也同步下调,表明PMT能有效改善结肠炎症微环境。
肠道菌群分析显示,辐射导致菌群多样性显著降低,Bacteroidetes(拟杆菌门)比例下降而Firmicutes(厚壁菌门)比例上升。PMT干预后菌群丰富度(Chao1指数)和均匀度(Shannon指数)恢复,尤其Muribaculaceae( Muribaculaceae科)等有益菌丰度得以维持。PCoA(主坐标分析)表明PMT使菌群结构向正常状态回归。
肝肾功能评估发现,PMT各剂量组均显著降低辐射引起的血清Cr、ALT、AST水平升高(P<0.05),肝脏组织间质疏松水肿现象改善,证实PMT兼具肝肾保护作用。
讨论部分深入剖析了PMT的多重保护机制。其活性成分如槲皮素(quercetin)、芦丁(rutin)等可通过清除ROS(活性氧)减轻氧化应激,而PMT富含的多糖成分可能通过促进Bacteroidetes生长恢复菌群平衡。值得注意的是,中高剂量PMT效果相当,提示存在剂量效应平台期,这与天然产物多靶点作用特性相符。研究也指出局限性:未使用肿瘤模型验证PMT是否对肿瘤细胞有同步保护作用;菌群功能预测需通过代谢组学验证;样本量可进一步扩大。
该研究首次系统阐明PMT通过"抗炎-菌群调节-器官保护"多维通路缓解放射性肠损伤的机制,为将传统药用植物开发成放射防护功能食品或辅助治疗剂提供了科学依据。未来通过活性成分分离、剂型优化及临床转化研究,PMT有望成为改善放疗患者生活质量的新型天然制剂。
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