【学术安医】卞坡教授团队在重离子辐射损伤机制及辐射防护研究方面取得重要进展

近期，我校卞坡教授团队在《先进科学（Advanced Science）》杂志（中科院一区，IF=14.3）发表题为《评价和减缓CRISPR-Cas9诱导的染色体非靶向易位（Assessment and Mitigation of CRISPR-Cas9-Induced Nontargeted Translocations）》的研究论文。研究从一个新的角度解释了重离子诱发染色体结构变异的分子机制，为重离子癌症放疗提供了新的理论基础。我校博士研究生侯之仰、易启毅副教授为论文共同第一作者，王婷副教授和卞坡教授为共同通讯作者，我校为第一作者单位。

该论文在前期发现重离子辐射可以强制激活替代末端连接alt-EJ通路，进而导致染色体易位重排的发生的基础上，进一步探究基因组广泛存在的非B non-B序列在染色体畸变中的角色，通过利用规律间隔的短回文重复CRISPR基因编辑技术在反向重复元件附近模拟重离子诱导DNA双链断裂DSB，发现non-B元件协同DSB激活了单链退火/替代末端连接SSA/alt-EJ联合修复通路，进而导致易位重排的发生。

针对这一修复机制，该研究发展了一种在遗传上更安全的CRISPR基因编辑系统。重离子因其卓越的物理和生物学特性，在癌症治疗中具有明显优势。它在最大杀伤癌细胞的同时，也能减少对病灶周围的健康组织的损伤，被国际上公认为21世纪最理想的放疗用射线，特别适宜于常规放疗无效或易复发的难治癌症。重离子辐射在诱导染色体畸变方面有很高的相对生物学效应，但具体机制并不清楚。研究以新的角度解释了重离子诱发染色体结构变异的分子机制，为重离子癌症放疗提供了新的理论基础。

此外，该研究团队5月16日在《植物医学（Phytomedicine）》（中科院一区top，IF=6.5）发表题为《白藜芦醇通过去乙酰化酶1SIRT1介导的衰老抑制和色氨酸羟化酶2 /5-羟色胺 TPH2/5-HT通路恢复减轻小鼠产前X射线诱导的小头畸形和成人抑郁症（Resveratrol Attenuates Prenatal X-ray-Induced Microcephaly and Adult Depression via SIRT1-Mediated Senescence Suppression and TPH2/5-HT Pathway Restoration in Mice）》的研究论文，明确去乙酰化酶1/ 色氨酸羟化酶2 SIRT1/TPH2通路是产前辐射引发神经发育障碍与抑郁的核心机制，并发现天然膳食成分白藜芦醇（Resveratrol）通过调控SIRT1/TPH2信号通路，能有效减轻产前辐射暴露引发的神经发育损伤及成年后抑郁表型。该研究为应对环境辐射对胎儿神经系统的危害提供了全新的干预策略。我校基础医学院博士研究生张玉凤为论文第一作者，卞坡教授为通讯作者，我校为第一作者单位。

研究得到了国家自然科学基金重点和面上项目，以及中国载人航天空间医学项目的资助。（基础医学院 王婷）

论文链接：

Assessment and Mitigation of CRISPR-Cas9-Induced Nontargeted Translocations：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202414415    

Resveratrol Attenuates Prenatal X-ray-Induced Microcephaly and Adult Depression via SIRT1-Mediated Senescence Suppression and TPH2/5-HT Pathway Restoration in Mice：www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0944711325004830