肠道中的微生物可以保护人体免受有害辐射的伤害
北卡罗来纳大学莱因伯格综合癌症中心的科学家及其同事在2020年10月30日发表的一项新研究科学的研究表明，如果暴露在可能致命水平的全身辐射下的小鼠肠道中有特定类型的细菌，它们就不会受到辐射伤害。在临床环境中或意外暴露时吸收的辐射会对组织造成损伤。在这项研究中，细菌减轻了辐射暴露，增强了血细胞生产的恢复和胃肠道的修复。
研究人员注意到，只有一组“精英”小鼠的肠道中有两种细菌的高度丰度，即螺菌科和肠球菌科，这两种细菌能强烈对抗强辐射的影响。对人类来说很重要的是，这两种类型的细菌在接受放疗的有轻微胃肠道症状的白血病患者中大量存在。
研究表明，这两种细菌的存在导致了被称为丙酸和色氨酸的小分子的产量增加。这些代谢物提供了长期的辐射保护，减少了对骨髓干细胞生产的损伤，减缓了严重胃肠道问题的发展，减少了对DNA的损伤。在一些国家，这两种代谢物都可以作为保健品购买，但目前没有证据表明这两种补充剂可以帮助受到强辐射的人。
“这是真正的跨北卡罗来纳大学共同努力通讯作者Jenny P.Y. Ting博士说，她是北卡罗来纳大学医学院威廉·兰德·凯南遗传学教授，也是北卡罗来纳大学莱恩伯格免疫学项目的联合负责人。
高水平辐射对身体器官的损害，无论是意外照射、癌症放射治疗、定向辐射攻击，还是其他形式的照射，都可能导致严重疾病，甚至死亡。体内的血细胞和胃肠道中的组织更新很快，因此特别容易感染辐射损伤．然而，在保护方面，胃肠道拥有超过10万亿的微生物，这些微生物可以在限制辐射引起的损伤方面发挥重要作用。
“联邦政府已经做出了大量的努力来减轻急性辐射症状——然而，这仍然是一个长期和未解决的问题，”第一研究作者郭浩博士说，他是Ting实验室的博士后。“我们的工作产生了一个全面的细菌和代谢物数据集，可以作为一个强大的资源，在未来的微生物组研究中确定可操作的治疗靶点。”
由于广泛用于治疗癌症的放疗往往会导致胃肠道副作用，研究人员想了解他们在小鼠身上的实验如何适用于人。他们与杜克大学、纪念斯隆·凯特林医学院和威尔·康奈尔医学院的同事合作，研究了21名白血病患者的粪便样本，这些患者将接受放射治疗，作为艰苦的干细胞移植条件的一部分。科学家们发现，腹泻时间较短的患者的Lachnospiraceae和Enterococcaceae的丰度明显高于腹泻时间较长的患者。这些发现与研究人员在小鼠身上的发现密切相关，尽管Ting警告说需要更大规模的研究来验证这些结论。
对于潜在的人类应用来说，重要的是，在补充了拉克诺螺旋体的小鼠中，癌症放射治疗的益处并没有减少。
“粒细胞集落刺激因子是唯一被FDA批准作为高剂量的有效对策的药物辐射暴露但它很贵，而且有潜在的副作用。”“然而,细菌我们可以培养的东西，尤其是相对便宜的代谢物，以及我们所吃的食物中已经存在的元素，可能是一个很好的选择。”
研究人员希望很快在人体上启动一项临床试验，以测试给接受这些代谢物的患者提供这些代谢物的益处辐射．
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