1,2-丙二醇缓解小鼠放射性肠损伤

为什么保护肠道免受放疗损伤很重要

放射治疗是治疗许多腹部和盆腔肿瘤的救命手段，但常常付出痛苦的代价：肠道黏膜受损。这会导致严重腹泻、出血、感染，甚至迫使医生降低或中止本可能治愈的疗程。本文所述研究探讨了一种常见药用成分1,2-丙二醇，是否可以作为放疗前给药的简单药物来保护肠道，帮助患者更好地耐受癌症治疗。

一种熟悉但作用出人意料的化合物

1,2-丙二醇是一种小分子、可溶于水的醇，广泛用作药物、化妆品中的溶剂，甚至用于细胞冷冻保存液。它已有既定的安全记录，包括美国食品药品监督管理局批准的注射制剂。在有研究提示该化合物能保护造血细胞免受放射损伤的基础上，研究者们进一步探问它是否也能保护小肠中快速更新的上皮细胞。研究中在小鼠放射性肠损伤模型里，于暴露高剂量辐射前数小时给予一次1,2-丙二醇，然后检查肠道的结构与功能并观察动物的存活情况。

保持肠黏膜完整

当小鼠接受全身或腹部放射且未受保护时，小肠指状绒毛及其下方隐窝在数天内遭受严重破坏。相比之下，预处理1,2-丙二醇的小鼠表现为绒毛更高、隐窝更深、再生隐窝明显增多，表明肠黏膜恢复得更好。染料渗漏测试显示，处理组动物也维持了更严密的肠-血屏障，降低了感染和败血症的风险。最显著的是，1,2-丙二醇大幅提高了在原本致死剂量辐射下的存活率。即便通过骨髓移植挽救了造血功能，未处理的小鼠仍因肠功能衰竭而死亡，而大多数预处理小鼠在高达18格雷的剂量下存活，这强调了该化合物对肠道的特异性保护作用。

保护肠道的干细胞发动机

小肠通过隐窝内的干细胞不断更新自身。其中以Lgr5基因标记的一类细胞在损伤后重建上皮中尤为关键。放射迅速消灭了未处理小鼠的大多数干细胞，而接受1,2-丙二醇处理的动物保留了更多存活的干细胞及支持性的潘氏细胞，这一现象在动物体内和实验室培养的小型“类器官”肠模型中均可见到。受保护的隐窝更能萌发新分支并在放射后再生组织。综合这些发现表明，该化合物很大程度上通过保存驱动肠道修复的干细胞库来发挥作用。

让细胞放慢脚步以度过难关

为了解1,2-丙二醇如何保护细胞，研究团队在分子水平上研究了培养的肠细胞和组织。放射前，该化合物将细胞推入可逆的静止状态，即细胞周期早期的阶段，这一阶段已知对DNA损伤的敏感性较低。在培养细胞和小鼠隐窝中，处理后DNA断裂标志物出现的位点更少，暗示初始损伤较少或修复启动更有效。该化合物还减少了隐窝中凋亡细胞的数量，尤其是在干细胞上方高度敏感的传代扩增区。虽然1,2-丙二醇抑制了著名损伤感应蛋白p53及其促凋亡伙伴PUMA的活性，但使用缺失p53的小鼠的实验显示，这一路径仅是部分原因。基因表达谱分析反而指向更广泛的转变：细胞周期驱动因子下调，而应对低氧和脂质代谢相关基因上调，暗示细胞进入一种复杂的、耐受压力的状态。

这对未来癌症治疗可能意味着什么

总体而言，该研究将1,2-丙二醇呈现为一种有前景且已被熟知的化合物，预防性给药可减少小鼠肠道的放射损伤。通过暂时减缓肠细胞、帮助其应对压力并保存关键干细胞，它降低了致命性的肠损伤，使小鼠能存活原本会致命的辐射剂量。尽管仍需大量工作来阐明确切分子靶点、测试不同的癌症情境并确保肿瘤细胞不会获得类似的保护，但这项研究为将一种简单成分转化为用于接受腹部或盆腔高强度放疗的患者的实用屏障奠定了基础。

引用: Zhao, J., Zhao, C., Shen, X. et al. 1,2-propanediol ameliorated radiation-induced intestinal injury in mice. Sci Rep 16, 13088 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43614-5

关键词: 放射性肠病, 肠道干细胞, 放射防护剂, 1,2-丙二醇, 癌症放疗