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国重室曹建平团队揭示四氢生物蝶呤代谢调控放射性肺损伤机制新进展

时间:2024-05-07 来源:放射医学与辐射防护国家重点实验室 点击:10

202451日,www.优德88.cpm 苏州医学院放射医学与防护学院放射生物学中心曹建平教授联合四川大学华西基础医学与法医学院张舒羽教授在Experimental And Molecular Medicine杂志IF=12.8)发表了题为“Tetrahydrobiopterin metabolism attenuates ROS generation and radiosensitivity through LDHA S-nitrosylation: novel insight into radiogenic lung injury”的文章,该研究以多种肺细胞辐射损伤模型及肺特异性敲除Gch1的小鼠和肺特异性敲入Gch1模型为研究对象,阐明了四氢生物蝶呤(TetrahydrobiopterinBH4)代谢在辐射诱导的ROS生成和放射敏感性中的关键作用,为放射性肺损伤防治提供了新的干预策略。

放射性肺损伤是胸部肿瘤放疗常见的并发症,严重影响患者的心肺功能及生活质量。放射性肺损伤发病机制尚不完全明确,目前临床上尚无靶点明确的特异性防治策略。因此,进一步阐明放射性肺损伤进展的分子机制,并寻找有效临床干预策略和防治药物靶点,对放射性肺损伤患者预后的改善具有重要意义。团队经研究发现,电离辐射降低GCH1的表达,破坏BH4合成,干扰NO的稳态引起NO/ROS比例失衡;过表达GCH1或外源性补充BH4可以在体内外抑制ROS的产生,增加NO的生成,抑制放射性肺损伤。进一步通过基于碘乙酰基串联质量标签(iodoTMT)的蛋白质定量检测小鼠肺组织的蛋白质S-亚硝基化谱,发现BH4与蛋白S-亚硝基化有关,并鉴定出LDHA修饰蛋白,通过系列实验发现BH4通过影响LDHA S-亚硝基化调控ROS生成。

总之,该研究发现电离辐射通过BH4的稳定性从而减少了LDHA S-亚硝化,促进了ROS级联效应。该研究揭示了GCH1/BH4介导的LDHA S-亚硝化在ROS生成和肺细胞放射敏感性中的新的关键作用,为改善放射性肺损伤提供了新的策略。

GCH1介导的BH4ROS生成过程中的示意图

本研究得到了放射医学与辐射防护国家重点实验室的大力支持。www.优德88.cpm 苏州医学院放射医学与防护学院曹建平教授、四川大学华西基础医学与法医学院张舒羽教授为本文共同通讯作者,www.优德88.cpm 苏州医学院放射医学与防护学院博士研究生冯阳(现就职于江南大学附属中心医院)为本文第一作者。本研究受到国家自然科学基金联合基金重点项目、国家自然科学基金面上项目和四川省杰出青年科学基金等项目资助。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s12276-024-01208-z