Статевий диморфізм кишкової мікробіоти диктує Терапевтичні засоби Ефективність радіаційних травм

Мін Цуй

1 Тяньцзіньська ключова лабораторія радіаційної медицини та молекулярної ядерної медицини, Інститут радіаційної медицини, Китайська академія медичних наук та Пекінський медичний коледж, 238 Baidi Road, Тяньцзінь 300192 Китай,

Хуейвен Сяо

Юань Лі

Шуцин Чжан

Джалі Донг

1 Тяньцзіньська ключова лабораторія радіаційної медицини та молекулярної ядерної медицини, Інститут радіаційної медицини, Китайська академія медичних наук та Медичний коледж Пекінського союзу, 238 Baidi Road, Тяньцзінь 300192 Китай,

Бін Ван

Чанчунь Чжу

Міан Цзян

Тонг Чжу

Джунбо Хе

Хайчао Ван

2 Лабораторія екстреної медицини, Інститут медичних досліджень Фейнштейна, Манхасет, Нью-Йорк, 11030 США,

Сайджун Фан

Пов’язані дані

Анотація

Традиційні засоби для променевої терапії - взаємопов’язані несприятливі побічні ефекти ігнорувати специфічний для статі диморфізм різних реакцій пацієнтів. Особи різної статі представляють варіанти виконання за однаковою терапевтичною схемою. У цьому дослідженні симвастатин або дієта з високим вмістом жиру розроблена спеціально для захисту від радіаційної токсичності чоловіків чи жінок, частково заснована на структурі мікробіоти кишечника, що відрізняється від статі.

1. Вступ

Рак поступово став основною причиною смерті у всьому світі. Приблизно половина всіх діагнозів раку має показання до променевої терапії, із значно більшим використанням у метастатичних умовах. 1, 2 Після радіаційного опромінення переплітається складний спектр клінічних ускладнень, включаючи токсичність кісткового мозку (гемопоетичний синдром) та шлунково-кишкову токсичність (синдром ШКТ), які в сукупності відомі як гострий променевий синдром (ГРС). 3, 4 Завдяки чутливості системи кровотворення та шлунково-кишкового тракту до іонізуючого випромінювання, ARS полегшує важкоздатні патологічні процеси і навіть може спричинити смерть. 5, 6 На сьогоднішній день, з постійним підвищенням кількості тих, хто пережив рак, профілактика побічних ефектів, пов'язаних з променевою терапією, стала надзвичайно важливим пріоритетом. 7, 8 Навіть для здорового населення небажане опромінення радіацією, таке як терористичні події, виробничі аварії та стихійні лиха, в умовах масових жертв також є серйозною проблемою для охорони здоров'я. 9 Тому до цього лікувальні терапевтичні підходи для зменшення радіаційної токсичності залишаються незадоволеними та нагальними медичними потребами.

Шлунково-кишковий тракт містить триліони симбіотичних мікробів у просвіті, спільно названий мікробіотою кишечника, що формується загальними факторами, включаючи дієту, спосіб життя, ліки, детермінанти раннього життя, навколишнє середовище та генетику. 10, 11 Нещодавно дослідження, зосереджені на мікробіоти кишечника, пережили ренесанс, і все більше доказів підкріплює важливу роль кишкових мікробів як ключових регуляторних елементів у фізіологічному та патологічному статусі господарів. 12, 13, 14 Наприклад, мікробіота кишечника керує процесом обміну речовин та енергетичним балансом, а також виховує вроджені та адаптивні імунні реакції господарів. 15, 16 Наша група довела, що радіаційне опромінення визначає кількість і склад кишкової мікробіоти, 6, 17, а трансплантація калових мікробіоти (ФМТ) мікробів кишечника від здорових донорів може забезпечити терапевтичну стратегію для токсичності, спричиненої радіацією. 18 Однак, міжособистісні зміни мікробіому кишечника можуть бути потенційними підводними каменями під час виконання ФМТ, поєднавши численні патології. Важливим у попередньому дослідженні було виявлення того, що структура мікробіоти кишечника між самцями та самками мишей виявляла чіткий диморфізм як у мікробній чисельності, так і у складі. 18

У цьому дослідженні ми повідомляємо, що гендерні відмінності впливають на ефективність лікування щодо токсичності, спричиненої радіацією, і додатково оцінюють основні молекулярні механізми на моделях мишей. Щоб імітувати випадкове опромінення та променеву терапію раку малого тазу та черевної порожнини, самців та самок мишей піддавали 7 Гр загального опромінення тіла для оцінки рівня виживання, 4 Гр загального опромінення тіла для оцінки гемопоетичної токсичності та 12 Гр загального опромінення живота для оцінки ГІ токсичність. Загалом, введення симвастатину перорально є медикаментозним для опромінених мишей-самців, тоді як HFD є спеціально захисним лише для жінок. Маніпуляції із симвастатином та споживання HFD відновили радіаційне порушення кишково-бактеріальної таксономічної картини, перепрограмували профіль експресії генів тканин тонкої кишки у відповідних мишей самців та самок. Таким чином, наші висновки дають нові уявлення про терапевтичні стратегії побічних ефектів, пов’язаних із променевою терапією, засновані на гендерній різниці та розкривають основний захисний механізм. Наші спостереження підтверджують, що при лікуванні гострого променевого синдрому слід враховувати статевий диморфізм як в експериментальних, так і в клінічних умовах.