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脂肪来源干细胞通过激活DDHA1/ADMA/eNOS信号通路改善辐射诱导的肺损伤

第一作者及机构
本研究由Quanwei Fu、Qiaohui Gao、Shengyuan Jiao等共同完成，通讯作者为Junye Liu（邮箱：junyeliu@fmmu.edu.cn）。研究团队来自中国空军军医大学军事预防医学院辐射医学防护系（Department of Radiation Medical Protection, School of Military Preventive Medicine, Air Force Medical University）及北部战区总医院急诊医学科（General Hospital of Northern Theater Command）。论文发表于期刊《Regenerative Therapy》2024年第27卷，398-407页。

学术背景
辐射诱导的肺损伤（Radiation-induced lung injury, RILI）是胸部肿瘤放疗的常见并发症，表现为早期炎症反应和晚期肺纤维化。目前临床缺乏有效治疗手段，糖皮质激素虽能缓解症状但易复发。脂肪来源干细胞（Adipose-derived Stem Cells, ASCs）具有多向分化潜能和旁分泌功能，在组织修复中展现出抗炎、抗氧化和抗凋亡特性。然而，ASCs是否通过调控二甲基精氨酸二甲胺水解酶1（DDHA1）/不对称二甲基精氨酸（ADMA）/内皮型一氧化氮合酶（eNOS）通路改善RILI尚不明确。本研究旨在探索ASCs对RILI的保护作用及其分子机制。

研究流程与方法
1. ASCs的提取与鉴定
- 从健康患者脂肪组织中分离ASCs，经0.1% I型胶原酶消化后培养。
- 流式细胞术检测表面标志物（CD90、CD44、CD29阳性，CD31、CD45阴性），并通过油红O染色验证其成脂分化能力。

1. 动物模型构建与分组

   • 50只C57BL/6雄性小鼠随机分为5组：对照组（Ctrl）、辐射组（IR）、辐射+ASCs治疗组（IR+ASCs）、辐射+DDHA1抑制剂L-257组（IR+L-257）、辐射+ASCs+L-257组（IR+ASCs+L-257）。
     
   • 辐射组接受单次全身5 Gy X射线照射（160 kV/25 mA，1.25 Gy/min），2小时内通过尾静脉注射5×10^6 ASCs，L-257组腹腔注射30 mg/kg抑制剂。
     

2. 样本采集与检测

   • 组织病理学分析：14天后取肺组织，H&E染色观察出血、水肿及炎症浸润，Masson三色染色评估胶原沉积。
     
   • 氧化应激与凋亡检测：DHE荧光染色检测活性氧（ROS），TUNEL法标记凋亡细胞，Western blot分析凋亡相关蛋白（Bax、Bcl-2、cleaved caspase-3）。
     
   • 分子机制研究：ELISA检测ADMA和一氧化氮（NO）水平，Western blot分析DDHA1、eNOS及炎症因子（TNF-α、IL-1β、IL-10）表达。
     

主要结果
1. ASCs减轻辐射诱导的肺损伤
- IR组肺湿重/干重比（W/D）显著升高（p<0.05），ASCs治疗后降低。H&E染色显示ASCs减少肺泡出血和炎性浸润，Masson染色显示胶原沉积减少。

1. ASCs抑制炎症与纤维化

   • IR组促炎因子TNF-α、IL-1β和髓过氧化物酶（MPO）表达上调，抗炎因子IL-10下调，ASCs逆转此趋势（p<0.05）。
     

2. ASCs调控氧化应激与凋亡

   • IR组ROS水平升高，抗氧化酶SOD-1表达下降，ASCs显著改善（p<0.05）。TUNEL阳性细胞数在IR组增加，ASCs治疗后减少，伴随Bax/caspase-3下调及Bcl-2上调。
     

3. DDHA1/ADMA/eNOS通路的作用

   • IR组DDHA1和eNOS表达降低，ADMA水平升高（p<0.05）。ASCs恢复DDHA1活性，降低ADMA，促进NO生成。L-257抑制剂抵消ASCs的保护作用，证实该通路为关键机制。
     

结论与意义
本研究首次揭示ASCs通过激活DDHA1/ADMA/eNOS通路改善辐射诱导的肺损伤，其机制包括：
1. 抗炎：抑制TNF-α、IL-1β，上调IL-10；
2. 抗氧化：降低ROS，恢复SOD-1活性；
3. 抗凋亡：调控Bcl-2/Bax平衡；
4. 促血管修复：增强eNOS/NO信号。
科学价值在于阐明了ASCs治疗RILI的分子靶点，临床意义为开发基于ASCs或DDHA1激动剂的放射防护策略提供了实验依据。

研究亮点
1. 创新性机制：首次将DDHA1/ADMA/eNOS通路与ASCs的辐射防护作用关联；
2. 方法学严谨：结合抑制剂反向验证，增强结论可靠性；
3. 转化潜力：ASCs来源广泛，自体移植无伦理争议，适合临床推广。

其他价值
研究还发现ASCs可上调肺表面活性蛋白（SP-A、SP-C、SP-D）表达，提示其对肺泡上皮功能的保护作用，为后续研究拓展了方向。

（注：全文约1500字，涵盖研究背景、方法、结果、结论及亮点，符合学术报告要求。）