硒二化物基纳米颗粒：肠道辐射防护的新希望

《Journal of Nanobiotechnology》：Diselenide-based nanoparticles enhancing the radioprotection to the small intestine of mice

研究人员针对电离辐射（IR）危害，开展纳米颗粒研究，发现其可提升小鼠小肠辐射防护能力，意义重大。

　　# 硒二化物基纳米颗粒：肠道辐射防护的新希望
在现代科技飞速发展的时代，核技术与辐射技术广泛应用于工业、农业、航天、军事和医药等众多领域。然而，这些技术就像一把双刃剑，在带来便利的同时，也隐藏着巨大的风险。一旦发生技术滥用或意外事故，人们就可能暴露在高剂量的电离辐射（Ionizing Radiation，IR）之下。IR 会对人体健康造成严重威胁，尤其是小肠和造血系统，可能引发急性辐射综合征（Acute Radiation Syndrome，ARS） 。它不仅能直接破坏 DNA 分子，还会产生过多的活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS），进而破坏细胞的稳态。尽管危害巨大，但目前却缺乏有效的防护措施来保护人们免受 IR 的伤害。

为了解决这一难题，中国医学科学院放射医学研究所的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Journal of Nanobiotechnology》上，为辐射防护领域带来了新的希望。

研究人员运用了多种关键技术方法。首先，通过六步反应设计并制备了一种新型的 ROS 响应性且与姜黄素连接的两亲性聚合物（HOOC-SeSe-Cur-PEG-Cur-SeSe-PCL，PEG-Cur-SeSe-PCL）。接着，利用改进的双乳液 - 溶剂蒸发技术，将 WR-1065 包裹在该聚合物中，形成了球形纳米颗粒（Nanoparticles，NPs）。然后，采用核磁共振（1H-NMR）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等技术对聚合物及其中间体进行表征；运用高效液相色谱（HPLC）测定 WR-1065 的标准曲线，从而计算纳米颗粒的载药率（Drug Loading Capacity，DLC）和包封率（Drug Loading Efficiency，DLE）；借助激光粒度分析仪（Laser Particle Size Analyzer，LPSA）和透射电子显微镜（Transmission Electron Microscopy，TEM）对纳米颗粒的粒径、形态进行观察 。此外，还通过动物实验，对纳米颗粒的辐射防护能力及相关机制进行研究。

研究结果

1. 聚合物和纳米颗粒的制备与表征：成功制备了 PEG-Cur-SeSe-PCL 聚合物，1H-NMR 和 FTIR 等表征结果证实了其结构。通过双乳液 - 溶剂蒸发技术制备的 WR-1065 负载纳米颗粒（WR-1065-loaded NPs），载药率为 30.9%，包封率为 56.7%，平均粒径为 118.63nm，呈球形且分散均匀，并且该聚合物和纳米颗粒在水中溶解性良好，有望提高姜黄素的生物利用度。
2. 纳米颗粒在模拟胃环境中的稳定性：在模拟人体胃环境中，游离的 WR-1065 稳定性较差，6 小时内几乎降解 81%；而包裹在纳米颗粒中的 WR-1065 稳定性显著增强，6 小时仅减少约 20%，说明纳米颗粒能为 WR-1065 提供保护，降低其在胃液中的代谢速率。
3. 纳米颗粒的体外 ROS 敏感降解特性：使用 Fenton 试剂模拟 ROS 环境，发现纳米颗粒在 ROS 存在下，粒径增大，形态从球形变为不规则聚集结构，1H NMR 光谱显示 PCL 与 PEG 的亚甲基比例增加，表明纳米颗粒可在 ROS 环境下触发药物释放。
4. 纳米颗粒对辐照小鼠存活率的影响：对小鼠进行 30 天存活研究，结果显示，接受 8 Gy 全身照射的小鼠，未治疗组全部存活，仅照射组在第 16 天存活率降至 50%，第 24 天全部死亡；口服 WR-1065 组虽初始存活率有所提高，但最终仍降至 0%；而口服 WR-1065-loaded NPs 组有 50% 的小鼠存活至第 30 天，表明纳米颗粒显著提高了辐照小鼠的存活率。
5. 纳米颗粒对小鼠小肠辐射损伤的保护作用：组织学分析表明，接受腹部 15 Gy γ 射线照射后，仅照射组小鼠小肠隐窝细胞结构严重受损，肠绒毛缩短；而 WR-1065-loaded NPs 预处理组小鼠小肠结构明显改善，隐窝细胞和绒毛的破坏减轻。免疫组化分析显示，纳米颗粒能提高辐照后小肠干细胞（Intestine Stem Cells，ISCs）相关标记物 Ki67、Olfm4 和溶菌酶的表达，促进 ISCs 的增殖和再生，增加潘氏细胞分泌溶菌酶，维持上皮结构的完整性。同时，纳米颗粒还能降低辐照小鼠小肠中 γ-H2AX（双链断裂标记物）的表达，减少 DNA 损伤，并降低 Caspase-9 和 Caspase-3 的表达，抑制细胞凋亡途径，从而减轻小肠辐射损伤。

研究结论与意义

本研究成功制备了 ROS 响应性的纳米颗粒，该纳米颗粒能够稳定 WR-1065 的代谢，克服 WR-1065 口服无效的局限性，显著增强其在小肠中的辐射防护性能。这一研究成果为急性辐射损伤（Acute Radiation Injury，ARI）的防护和治疗提供了创新策略，在辐射防护领域展现出广阔的应用前景，有望为受到辐射威胁的人群带来新的保护和治疗手段，对保障人们的健康具有重要意义。