研究揭示辐射诱导的肠道菌群和代谢失调介导放射性直肠病的发病机制

放射性直肠病（RP）是盆腔恶性肿瘤（如前列腺、直肠和子宫肿瘤等）放射治疗后的常见副作用，发病率高，而临床上缺乏有效的治疗方法。辐射会导致肠道菌群的失调，然而，RP中参与宿主-微生物群相互作用的共代谢产物和调节网络特征尚未阐明。

生命科学学院陆勇军教授团队与附属六院王辉教授团队使用RP小鼠模型和多组学策略来表征肠道菌群及其代谢物与宿主免疫系统的相互作用，以揭示肠道菌群通过其共代谢产物参与辐射保护的机制。代谢组学结果显示，RP小鼠和放射治疗患者的粪便和血清中肠道共代谢物3-羟基丁酸（3HB）浓度显著降低，且与促炎因子IL6的表达水平负相关；在此基础上，研究团队进一步阐明了3HB在肠道炎症和组织损伤中发挥的辐射保护作用及其机制，即3HB通过下调RP小鼠中G蛋白偶联受体43（GPR43）介导的IL6表达，显著改善辐射诱导的损伤。

此外，微生物组分析显示，与未经治疗的对照组相比，辐射会导致RP小鼠和放射治疗患者肠道中潜在益生菌Akkermansia muciniphila丰度显著减少；小鼠灌胃A. muciniphila显著增加3HB浓度，下调GPR43和IL6的表达，并改善辐射损伤。以上结果表明，辐射诱导的肠道菌群和代谢失调与RP的发病机制有关，靶向“肠道-免疫”轴的途径可显著改善辐射后组织损伤。该研究为临床减轻辐射诱导的损伤提供了新的预防和治疗策略。

该研究以“Gut Microbiota-Derived 3-Hydroxybutyrate Blocks GPR43-Mediated IL6 Signaling to Ameliorate Radiation Proctopathy” 为题在Advanced Science上发表，中山大学生命科学学院葛振煌副研究员为该文章的第一作者，陆勇军教授、王怀明副教授和王辉教授为该文章的共同通讯作者。合作团队的成员对该文章做出了贡献。