瓜尔胶半乳甘露聚糖通过调控基因表达和抗氧化途径缓解辐射诱导的小鼠肠道损伤

针对放疗中正常组织损伤的临床难题，研究人员探索了食品添加剂瓜尔胶半乳甘露聚糖（GGM）的辐射防护作用。通过体内外实验证实，GGM预处理可显著提升7.5 Gy全身辐照小鼠的存活率至70%（对照组30%），维持WBC计数，减轻肠道隐窝和绒毛损伤，并调控43个与干细胞分化、炎症相关的基因表达。该研究为开发口服型辐射防护剂提供了新思路。

　　

在癌症治疗领域，放疗如同双刃剑——虽能精准杀灭肿瘤细胞，却常导致周边健康组织遭受"误伤"。尤其是腹部和盆腔肿瘤放疗时，敏感的肠道组织首当其冲，患者往往出现腹泻、感染甚至多器官衰竭。更棘手的是，目前FDA批准的辐射防护剂如氨磷汀（amifostine）需静脉注射且伴随低血压等副作用，而口服制剂领域仍属空白。这种临床困境催生了对天然来源防护剂的探索，其中源自瓜尔豆的瓜尔胶半乳甘露聚糖（Guar galactomannan, GGM）因其独特的免疫调节特性进入科学家视野。

由Board of Research in Nuclear Sciences资助的研究团队开展了一项突破性研究。他们首先通过MTT法证实GGM在50 μg/ml浓度下能显著促进淋巴细胞增殖（p<0.01）。随后建立7.5 Gy全身辐照小鼠模型，发现GGM预处理将30天存活率从30%提升至70%，这一飞跃式改善背后隐藏着怎样的分子机制？研究团队通过多维度分析给出了答案。

关键技术包括：淋巴细胞增殖实验（MTT法）、7.5 Gyγ射线全身辐照模型、血液学参数检测（WBC计数）、脏器指数分析（脾脏/胸腺）、肝脏酶谱检测、肠道组织病理学评估，以及jejunum组织的差异基因表达分析。

Sample部分
研究采用Sigma-Aldrich提供的GGM粉末（CAS:9000-30-0），通过体外淋巴细胞培养体系验证其免疫刺激活性，为后续动物实验奠定基础。

MTT assay for lymphocyte proliferation study
剂量效应曲线显示，GGM在50 μg/ml时促增殖效果最佳，相当于植物血凝素（PHA）阳性对照的81.3%，表明其能直接激活免疫细胞。

Conclusion部分
时序分析揭示GGM在辐照后第3天的保护作用尤为显著：

1. 血液系统：维持WBC水平，避免辐射导致的免疫崩溃
2. 脏器保护：脾脏和胸腺重量指数分别提升1.8倍和2.1倍
3. 氧化平衡：肠道SOD（超氧化物歧化酶）和CAT（过氧化氢酶）活性增强
4. 组织学：小肠绒毛高度保留率达78%，隐窝损伤减少62%
5. 基因调控：43个差异表达基因中，促凋亡基因（如Caspase-3）下调，而Lgr5⁺肠道干细胞标志物表达上调

分子机制层面，GGM可能通过模式识别受体（PRRs）触发双重保护：一方面上调抗氧化通路基因减轻氧化应激，另一方面抑制NF-κB等促炎通路。特别值得注意的是，其1,4-β-D-甘露吡喃糖主链与1,6-α-D-半乳吡喃糖侧链的特殊结构，可能模拟病原体相关分子模式（PAMPs），从而激活固有免疫。

这项发表于《Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre》的研究具有三重意义：首先，证实食品级GGM的安全有效性，为口服制剂的开发扫清障碍；其次，揭示多糖类物质通过"免疫调节-基因调控"网络发挥辐射防护的新机制；最后，为临床解决DEARE（急性辐射暴露延迟效应）提供了可转化的解决方案。正如通讯作者Murali Badanthadka强调的，GGM独特的"生物防护盾"效应可能重新定义辅助放疗的营养支持策略。