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放疗的副作用影响患者治疗效果,为探究 Usp11 在辐射损伤中的作用及机制,研究人员构建 ARS 小鼠模型等进行研究。结果显示 Usp11 通过调节 Notch 配体泛素化影响边缘区 B(MZ B)细胞存活,这为辐射免疫损伤研究提供新思路110。
在医学领域,放疗是治疗癌症的重要手段,但它就像一把双刃剑,在杀死癌细胞的同时,也会对人体的造血和免疫系统造成严重损害,导致患者抵抗力下降、感染风险增加,甚至影响治疗效果。目前,应对放疗副作用的有效方法十分有限,这就像在黑暗中摸索,急需一盏明灯来指引方向。为了找到解决这一难题的办法,苏州大学附属第一医院等机构的研究人员踏上了探索之旅,他们的研究成果发表在《Cell Death and Disease》上。
研究人员主要采用了以下几种关键技术方法:一是构建急性辐射综合征(ARS)小鼠模型,选用 6 - 8 周的 Usp11 基因敲除(Usp11-/-)雌性小鼠和野生型(Usp11+/+)雌性小鼠,用 X 射线线性加速器进行全身照射;二是运用单细胞测序技术,对小鼠脾脏细胞进行分析;三是利用组织学分析、免疫荧光(IF)、免疫组化(IHC)和流式细胞术(FCM)等方法,评估淋巴细胞和 MZ B 细胞的比例111213。
研究结果如下:
- Usp11 敲除减轻辐射损伤:通过构建 ARS 小鼠模型,研究人员发现 Usp11-/-小鼠在全身照射(7.5 Gy)后,体重恢复更快,生存状态更好,存活率更高。而且,当切除脾脏后,Usp11-/-小鼠和 Usp11+/+小鼠的存活率变得相当,这表明脾脏在 Usp11 介导的辐射损伤中起着关键作用23。
- Usp11 调节脾脏免疫细胞重塑:单细胞测序结果显示,Usp11-/-小鼠的脾脏免疫细胞在辐射后发生了重构,B 细胞数量增多。HE 染色及相关免疫染色进一步证实,Usp11-/-小鼠脾脏结构改变,边缘区变窄,B 细胞分布和数量在辐射后与 Usp11+/+小鼠存在差异45。
- Usp11 维持辐射后 MZ B 细胞的存活:深入分析不同 B 细胞亚群发现,辐射后 Usp11-/-小鼠的 MZ B 细胞数量多于 Usp11+/+小鼠,且其产生的 IgM 抗体也更多。使用 Usp11 抑制剂米托蒽醌(Mitoxantrone,MIX)处理野生型小鼠后,也能减轻辐射导致的 MZ B 细胞减少67。
- Usp11 调节 Notch 配体的泛素化维持 MZ B 细胞存活:研究人员通过数据库分析和实验发现,Usp11 与 Notch 信号通路的配体 DLL1 和 JAG2 存在相互作用,Usp11 能抑制 DLL1 和 JAG2 的泛素化,进而影响 MZ B 细胞的存活89。
研究结论和讨论部分指出,Usp11 在调节电离辐射诱导的造血和免疫系统损伤中起着关键作用,它通过影响 Notch 配体 DLL1 和 JAG2 的泛素化,促进脾脏免疫细胞重塑。这一发现为辐射诱导的免疫损伤研究提供了新的视角,也为预防和治疗辐射引起的造血和免疫系统损伤提供了潜在的干预策略。然而,该研究也存在一些局限性,如缺乏理想抗体验证 DLL1 和 JAG2 是 Usp11 的去泛素化底物,未研究 Usp11 过表达或敲低对 DLL1 和 JAG2 蛋白水平的影响,也未进行挽救实验等。未来还需要更深入的机制研究和大规模临床试验,来验证 Usp11 作为治疗靶点的临床可行性。总的来说,这项研究为解决放疗副作用这一难题带来了新的曙光,为后续研究指明了方向 。