低剂量咖啡因暴露可保护人类基因组免受电离辐射的损伤，并延长小鼠的寿命

《Molecular and Cellular Biology》：Low-Dose Caffeine Exposure Protects the Human Genome from Ionizing Radiation-Induced Damage and Prolongs Mouse Longevity

咖啡因显著减少电离辐射诱导的DNA断裂，抑制G2/M期停滞，机制涉及清除ROS和上调抗氧化基因，动物实验证实其辐射防护作用。

　　

摘要

咖啡是全球消费最广泛的饮料之一，也是咖啡因（一种甲基黄嘌呤）的丰富来源。本研究结果表明，咖啡因的摄入能够显著减少电离辐射（IR）引起的DNA损伤，并且与仅接受电离辐射的情况相比，人类细胞在G2/M期停滞的现象几乎不存在或非常轻微。在分子层面上，我们发现当裸质质粒DNA或寡聚DNA受到辐射时，在咖啡因的作用下DNA断裂的数量显著减少。这种辐射保护作用与DNA的序列无关，主要是由于咖啡因能够清除活性氧（ROS）。此外，在NOS2基因敲除（KO）小鼠中，咖啡因处理后其存活率明显高于相应的野生型（WT）小鼠。转录组分析显示，在接受电离辐射后，咖啡因处理的小鼠中关键抗氧化基因（如Gpx3、Gpx7、Gpx4、Idh1等）的表达上调，这些基因在维持ROS平衡中起着重要作用，而在NOS2 KO小鼠中这种上调现象更为明显。预先接受咖啡因处理的小鼠在全身照射后的寿命延长，证明了咖啡因介导的辐射保护作用；这进一步证实了咖啡因通过降低ROS和RNA水平以及增强抗氧化基因的表达，从而减轻了电离辐射的负面影响。