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在辐射损伤领域，为解决急性辐射综合征（ARS）导致的造血损伤问题，研究人员开展了 DSUP 修饰间充质干细胞（MSCs）辐射保护作用的研究。结果显示，该修饰细胞可减轻造血干细胞 / 祖细胞（HSPCs）辐射损伤，提升生存率。这为 ARS 防治提供了新方向。
在当今社会，电离辐射（IR）的身影无处不在，医疗中的放疗、太空探索时面临的宇宙辐射、工业生产里的辐射作业以及军事领域的核相关场景都有它的踪迹。然而，电离辐射却如同一把双刃剑，在发挥作用的同时，也给人类健康带来了巨大威胁。急性辐射综合征（ARS）就是电离辐射引发的严重后果之一，其中造血系统对辐射尤为敏感。受到辐射后，造血干细胞（HSCs）会直接受损，出现凋亡、衰老或基因组不稳定等状况；同时，辐射还会破坏骨髓微环境，影响支持细胞和基质结构，阻碍造血组织的再生。这一系列问题最终可能导致患者急性造血功能衰竭，甚至失去生命。
目前，针对 ARS 的治疗手段虽然有传统的骨髓移植和造血细胞因子疗法，但效果仍不尽人意。间充质干细胞（MSCs）在辐射损伤修复方面的潜力逐渐受到关注，不过现有的用于预防或修复辐射损伤的药物存在诸多局限，比如临床适应症有限、副作用大等。因此，开发新型有效的辐射防护剂迫在眉睫。
在此背景下，中国人民解放军总医院医学院、北京放射医学研究所等机构的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于一种来自缓步动物的损伤抑制蛋白（DSUP），试图通过基因编辑技术，用 DSUP 修饰 MSCs，探究其对辐射损伤的防护作用。研究结果令人振奋，DSUP 修饰的 MSCs 展现出显著的辐射保护效果，有望成为对抗 ARS 造血损伤的新希望。该研究成果发表在《Stem Cell Research & Therapy》杂志上。
为开展此项研究，研究人员运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面，进行了细胞培养，包括人 MSCs、293 T 细胞、小鼠 HSPCs 等的培养；通过慢病毒转染技术将 DSUP 基因导入 MSCs；利用流式细胞术检测细胞表面标志物、细胞凋亡情况等。在动物实验中，选用免疫缺陷小鼠（Rag2/IL2rg-KO）和免疫健全小鼠（C57BL/6）构建辐射损伤模型，观察 DSUP 修饰 MSCs 对小鼠造血功能的影响 。
研究结果如下：
- DSUP 修饰 MSCs 的构建与特性：成功构建了 DSUP 修饰的 MSCs，该修饰细胞能稳定表达 DSUP 蛋白。且 DSUP 蛋白对 MSCs 的基本干性和分化潜能无显著负面影响，符合多能间充质基质细胞的定义标准。
- 辐射耐受性增强：经 12Gy X 射线辐射后，DSUP 修饰的 MSCs 增殖和迁移能力明显强于对照组。EdU 染色显示，其 S 期增殖细胞比例和平均荧光强度受辐射影响较小，说明 DSUP 蛋白显著增强了 MSCs 的辐射耐受性。
- 抗凋亡和 DNA 保护作用：无论是 X 射线辐射还是模拟辐射间接效应的 H2O2处理后，DSUP 修饰的 MSCs 凋亡率和 DNA 损伤程度均显著低于对照组。中性彗星试验和 γH2AX 免疫荧光染色结果表明，DSUP 能够有效保护 MSCs 的 DNA，提高其存活率。
- 促进 HSPCs 恢复：在 HSPCs-MSCs 共培养模型中，经 4Gy X 射线辐射后，与 DSUP 修饰 MSCs 共培养的 HSPCs 数量、活力从第 3 天开始增加，第 9 天显著高于对照组。其 Lin-Sca1+c-Kit+（LSK）比例恢复最高，造血分化能力也更强，造血集落形成数量和细胞计数均显著高于对照组 。
- 动物实验验证：在辐射损伤小鼠模型中，预先输注 DSUP 修饰 MSCs 的小鼠存活率显著提高，造血衰竭发生率降低。免疫缺陷小鼠实验中，DSUP 组小鼠存活率达 91.6%，而对照组仅为 50%；免疫健全小鼠实验中，DSUP 修饰的小鼠 MSCs 在 6Gy 辐射剂量下也表现出显著的辐射保护作用。
研究结论和讨论部分指出，DSUP 修饰的 MSCs 具有显著的辐射耐受性，能通过提供功能性造血微环境，减轻 HSPCs 的辐射损伤，促进其快速恢复和造血重建，降低造血衰竭的发生风险，提高生存率。虽然对于 7Gy 及以上致死剂量的辐射损伤，DSUP 修饰的 MSCs 无法完全改变最终结局，但可延长小鼠的中位生存期，为后续的造血干细胞移植争取更多时间。此外，研究还发现免疫排斥会影响 DSUP 修饰 MSCs 的辐射保护效果，同基因的 DSUP 修饰 MSCs 能更好地发挥作用。这一研究为 ARS 的防治提供了新的策略和思路，对辐射暴露的急救人员、太空辐射下的宇航员、接受放疗的癌症患者以及核攻击后执行救援任务的军事人员等都具有重要意义，有望推动新型辐射防护剂的开发。
