烟酰胺可防治辐射诱导的造血系统早衰

  放疗是最常见的癌症治疗方法之一，然而，放疗可能在多种器官系统中引起急性辐射暴露后的发病和产生延迟效应，包括心血管系统、胃肠系统、肺系统、神经系统和造血系统，从而加速衰老。

  临床研究表明，越来越多的患有急性辐射暴露后延迟效应(DEARE)的癌症幸存者在诊断和治疗后变得虚弱，从而导致慢性疾病和老年综合征的提前发生。这些变化被称为癌症长期幸存者的加速或过早衰老。然而，针对电离辐射(IR)引起的早衰和急性辐射暴露后延迟效应，目前还没有公认的预防措施。

  近日，中国医学科学院放射医学研究所李德冠、董辉、赵瑜研究员团队(博士生李文璇为第一作者)在 Aging Cell 期刊发表了题为：Nicotinamide riboside intervention alleviates hematopoietic system injury of ionizing radiation-induced premature aging mice 的研究论文。

  该研究表明，烟酰胺核苷(NR)通过抑制活性氧(ROS)激活的GCN2/eIF2α/ATF4信号通路，来缓解造血干细胞的髓偏移分化并暂时恢复造血干细胞的再生能力。

  这项研究首次表明，烟酰胺核苷(NR)显示出作为辐射暴露人群和接受放疗的癌症患者的急性辐射暴露后延迟效应(DEARE)的治疗剂的潜力。

  我们的造血系统对电离辐射(IR)极其敏感，受辐射后极易造成损伤。中高剂量的辐射诱导骨髓抑制，主要是由于造血干细胞(HSC)的衰老。与年轻HSC相比，衰老HSC在表型和功能上均发生了改变，包括自我更新能力下降、归巢受损和髓系偏移分化，最终导致再生功能衰竭。活性氧(ROS)诱导的氧化应激被认为是触发HSC衰老的重要因素，而该团队之前的研究表明，辐射会诱导HSC中活性氧的持续升高。

  烟酰胺核苷(NR)是维生素B3的一种形式，其作为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的底物，可有效提高细胞内NAD+水平。NAD+是能量代谢和氧化还原反应中的关键辅酶，NR通过恢复NAD+水平，可改善衰老相关的骨骼肌和肠道干细胞功能障碍等。NR对还对HSC有积极作用，通过改变线粒体功能恢复其代谢能力。

  因此，在这项最新研究中，研究团队探索了NR治疗是否能够缓解辐射诱导的过早衰老及HSC功能障碍。

  在这项研究中，研究团队通过6Gy剂量的全身辐照建立急性辐射暴露后延迟效应的早衰小鼠模型，然后评估烟酰胺核苷(NR)对这些小鼠的治疗作用及其机制。

  结果表明，6Gy的全身辐照可引起小鼠造血系统早衰。而烟酰胺核苷(NR)治疗可通过抑制细胞衰老逆转脾脏衰老表型，并改善血清代谢特征。进一步的实验结果表明，烟酰胺核苷(NR)可能是通过抑制活性氧(ROS)激活的GCN2/eIF2α/ATF4信号通路，来缓解造血干细胞的髓偏移分化并暂时恢复造血干细胞的再生能力。

  这项研究首次表明，烟酰胺核苷(NR)显示出作为辐射暴露人群和接受放疗的癌症患者的急性辐射暴露后延迟效应(DEARE)的治疗剂的潜力。

  论文链接：

  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/acel.13976