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目前,电离辐射(IR)所致生物损伤问题棘手,临床常用辐射防护剂氨磷汀(amifostine)弊端多。研究人员开展熊果酸(UA)衍生物 UA312 对斑马鱼辐射诱导发育毒性影响的研究,发现其能改善相关毒性,或可开发成新型辐射防护剂。
电离辐射(IR)造成的生物损伤,不仅取决于组织暴露于辐射的时间和剂量,还与细胞的发育状态相关。当前,氨磷汀(amifostine)是唯一用于放疗相关临床适应症的辐射防护剂,但它存在毒性高、半衰期短且对神经系统无保护作用等诸多缺点。熊果酸(UA)是一种天然五环三萜类化合物,具有抗炎、抗癌、抗氧化等多种保护作用。不过,由于其溶解性和生物利用度较差,UA 大多通过脂质体给药。
在这项研究中,科研人员探究了 UA 的优化衍生物 UA312 对斑马鱼胚胎和幼体辐射诱导发育毒性的影响。在受精后 4 小时(hpf)、24 小时、48 小时和 72 小时观察胚胎和幼体的存活情况。在受精后 3 小时给予 UA312 处理,胚胎在受精后 4 小时接受 6 Gy 的 γ 辐射(剂量率:0.88 Gy/min),随后将胚胎转移至新鲜缓冲液中。研究确定 40 μM 的 UA312 对斑马鱼胚胎和幼体来说是安全浓度。
研究发现,用 40 μM 的 UA312 处理可恢复 IR 诱导的斑马鱼胚胎和幼体早期发育异常。转录组分析显示,IR 暴露抑制了斑马鱼中与神经发育和心肌细胞功能相关的多条通路,这一结果通过评估异常心脏形态、神经递质水平变化和运动行为改变得到了验证;而 UA312 处理改善了这些变化。研究还表明,UA312 通过靶向 chrna3和 grik5显著逆转了相关信号通路。
总之,该研究发现了一种有前景的辐射防护药物 UA312,它通过靶向 chrna3和 grik5减轻了 IR 诱导的斑马鱼心脏毒性和神经发育毒性。UA312 有望被开发成为一种新型辐射防护剂,用于对抗人类急性 IR 损伤。