在临床上，正常组织和免疫器官的保护在肿瘤放疗过程中至关重要，而免疫器官的放射损伤导致放射治愈率不理想。众所周知，电离辐射（IR）可以通过两种方式引起损伤：一种是高能辐射的直接损伤，它可以损伤DNA、蛋白质和线粒体；水电离产生各种自由基，包括超氧阴离子（O2−•）、羟基自由基（∙OH）和过氧化氢（H2O2）。这些过程在生物大分子中引起复杂的反应，导致健康组织和功能的广泛损害。放射疗法用于治疗癌症，以减轻疼痛和延长患者的寿命。然而，RT的作用不仅是肿瘤特异性的，还可能对邻近的健康器官产生急性和慢性副作用，包括肠道炎症、出血或腹泻、组织纤维化、继发性癌症和不孕。脾脏是机体重要的髓外造血和免疫器官，也是重要的外周免疫器官，聚集着T细胞、B细胞、树突状细胞等多种免疫细胞。由于脾脏功能对IR非常敏感，因此防止脾脏受到IR的损害是非常重要的。一项研究表明，暴露于全身照射（TBI）后，小鼠脾脏中的菌落形成单位显著减少。最近，美国食品和药物管理局批准临床使用的放射性防护剂。其中，氨氟司汀是应用最广泛的，但在治疗过程中会引起严重的组织毒性。因此，需要研制安全有效、毒副作用小的放射防护剂，用于临床预防辐射损伤。
咪唑硝基氮氧化物自由基（NITs）是一种稳定的有机自由基，具有单自旋电子和五元咪唑环，除了与红外催化产生的活性氧（ROS）发生反应外，还能抑制脂质过氧化和芬顿反应，是一种新型的自由基清除剂。因此，NIT自由基在防止ROS攻击和保护机体免受生物大分子和生物膜氧化损伤方面发挥着重要作用。此外，线粒体已成为受辐射损伤影响的另一个重要靶细胞器。线粒体是人体中唯一含有DNA的双层膜结构细胞器，它大量参与细胞三磷酸腺苷合成、有氧呼吸和细胞凋亡等一系列生命活动。既往研究发现，ROS可作用于线粒体膜电位，导致氧化损伤相关酶失活，破坏线粒体氧化还原平衡，损伤线粒体有氧呼吸复合体，降低氧化磷酸化（OXPHOS）效率。可引起细胞生理生化变化，诱导细胞凋亡。研究旨在制备一种新型高效抗辐射纳米颗粒，并探讨其对小鼠的脾组织抗辐射保护机制。
NIT消除活性氧的机制研究（图源自Molecular Cancer ）
研究通过测量超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、谷胱甘肽（GSH）和ROS的水平，证明了NPs-TPP-NIT对氧化应激的抑制作用。还通过测量白细胞介素-1β (IL-1β)、IL-18、肿瘤坏死因子-α (TNF-α)和IL-4的水平，并通过研究TBI小鼠模型脾组织的潜在机制，评估了NPs-TPP-NIT对炎症损伤的保护作用。此外，使用放射蛋白质组学检测了在药物治疗或未治疗的脾组织中的差异表达蛋白（DEPs）。通过生物信息学分析分析了这些DEPs，并确定了IKK/IκB/NF-κB通路是小鼠脾脏辐射诱导炎症损伤反应的中介。最后，发现NPs-TPP-NIT没有明显的毒性，也没有显著的肿瘤保护作用。相信研究可以提供一种新的抗辐射纳米颗粒，在不降低放射治疗效果的情况下保护免疫器官免受辐射损伤。
参考消息：
https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-024-02142-4
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