酪胺通过神经-肠道-生殖系轴介导辐射诱导旁观者效应的分子机制研究

《Nature Communications》：Tyramine mediates radiation-induced bystander effects

　　

摘要

辐射诱导旁观者效应（RIBEs）通过向未受照射的细胞传播损伤而损害辐射防护与放射治疗的效果；然而，其介导分子及潜在的信号网络仍未被完全阐明。我们以秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）为体内模型，采用局部紫外照射作为主要实验系统，局部X射线照射作为辅助验证，发现酪胺——一种在结构和功能上与肾上腺素/去甲肾上腺素相关的微量胺类——是RIBEs的一种神经元来源的介导分子。来自酪胺能RIM神经元的酪胺激活了TYRA-3，这是一种对酪胺有反应的、类似肾上腺能受体的G蛋白偶联受体，与脊椎动物的肾上腺能受体相关。这种从神经元到肠道的信号促进胰岛素样肽INS-5的分泌，异常激活DAF-2/胰岛素信号通路（IIS），并在未受照射的组织中引发内质网应激、DNA损伤应答和胚胎致死效应。这些发现揭示了一条调控RIBEs的神经–肠道–生殖系轴，并揭示了类肾上腺素信号通路的一个出乎意料的生物学作用。我们的工作为系统发现更多RIBEs介导分子提供了概念框架，并确定了可用于未来评估为辐射防护或放射治疗调节靶点的信号通路成分。