放射性脑损伤(RBI)是接受颅脑放射治疗的肿瘤患者常见的并发症,严重影响患者的认知功能和生活质量,并对社会及医疗系统造成重大负担。然而,关于RBI的具体机制仍未完全清晰,特别是针对迟发性RBI的治疗手段相对有限。在精准医学的背景下,探索RBI的病理机制以寻找有效的干预措施是提升患者生活质量的关键。
随着对RBI机制的深入研究,越来越多的研究表明,脑微血管功能障碍是导致RBI的一个重要原因,但当前研究对脑周细胞在RBI中的具体作用仍缺乏了解。2024年8月7日,华中科技大学同济医学院附属同济医院的胡广原教授团队在《Neuro-Oncology》杂志上发表了题为“Defective autophagy of pericytes enhances radiation-induced senescence promoting radiation brain injury”的研究。该研究揭示了脑周细胞衰老在RBI中的具体影响和机制。
研究发现的关键点
1. 辐射诱导的脑周细胞衰老会损害血脑屏障(BBB)和中枢神经系统(CNS)细胞,同时促进胶质瘤细胞的生长。
2. 周细胞中的自噬缺乏会加剧辐射后的细胞衰老。
3. 通过消除辐射诱导的衰老周细胞,抗衰老治疗能够有效减轻损伤。
小鼠模型的构建与实验结果
为评估辐射引起的认知障碍中脑微血管的变化,研究者首先构建了小鼠RBI模型。实验结果显示,辐射诱导了脑中微血管,尤其是周细胞的变化,这种损伤伴随细胞衰老,进一步导致血管重塑和BBB通透性增加。周细胞标志物(PDGFRβ)和衰老指标(P16)的联合染色为血脑屏障功能障碍相关的周细胞衰老参与RBI的发生发展提供了直接证据。
周细胞的关键作用
研究还发现,周细胞衰老分泌的SASP因子对正常细胞和肿瘤细胞产生了有利或有害的影响,进一步明确了周细胞衰老在RBI中的关键角色。鉴于自噬与衰老密切相关,研究者还通过自噬抑制剂巴佛洛霉素A1来探讨自噬对辐射诱导的周细胞衰老的影响,结果证实抑制自噬加剧了辐射后的周细胞衰老。
自噬缺陷与认知障碍的关系
此外,研究构建了PDGFRβ-Cre-Atg7flox/flox周细胞特异性自噬基因缺乏的转基因小鼠模型,证实周细胞自噬缺陷是加重辐射诱导的小鼠认知功能障碍和周细胞衰老的关键因素。周细胞自噬缺陷可能通过影响部分CNS细胞的功能进而引发全脑衰老。
抗衰老治疗的潜力
最后,研究采用自噬激活剂雷帕霉素改善自噬损伤后辐射诱导的周细胞衰老,验证了自噬诱导的正向效应。研究结果表明,达沙替尼和槲皮素(D+Q)的联用以及全反式维甲酸(RA)针对衰老周细胞的清除,能够改善RBI小鼠的认知障碍,为RBI的治疗提供了新的潜在策略。
综上所述,本研究揭示了头部放疗后周细胞衰老在放射性脑损伤机制中的重要作用,同时强调自噬损伤作为加重全脑放疗后诱导周细胞衰老的关键因素。抗衰老治疗的应用对于改善RBI患者的认知功能及延缓周细胞衰老的重要性不可忽视,周细胞衰老可能为RBI及神经胶质瘤进展的潜在治疗靶点。
对于寻求更卓越的医疗解决方案,选择尊龙凯时,助力科学研究与健康生活。