IGFBP-3蛋白对重离子辐射损伤小鼠的防护作用研究

我国载人航天和核技术应用正处于快速发展阶段,辐射与核安全仍将长期成为国家重大需求,持续开发新的辐射防护分子靶标和相关药物具有重要价值。先前的研究已发现电离辐射暴露后小鼠血液中的胰岛素样生长因子结合蛋白3(IGFBP-3)的水平显著上升,但是,IGFBP-3蛋白的功能及其血液水平的变化对小鼠辐射损伤的影响仍不清楚。本研究在小鼠肝脏巨噬细胞(Kupffer细胞,MKC)中建立了Igfbp3基因过表达和敲低细胞模型,利用CCK-8、EdU掺入、克隆形成和微球吞噬实验对碳离子照射后不同细胞模型的增殖活力、DNA复制活性和吞噬能力进行检测;在小鼠模型中,通过在照射前2h尾静脉注射重组IGFBP-3蛋白提前升高血液IGFBP-3蛋白水平,检测致死剂量(5 Gy)碳离子全身照射后小鼠的生存曲线。结果显示,过表达IGFBP-3蛋白显著提高了MKC细胞在辐射暴露后的DNA复制活性、细胞活力、克隆形成率和对微球的吞噬能力,相反地,敲低IGFBP-3蛋白表达则降低了以上检测指标。碳离子辐射暴露前尾静脉注射IGFBP-3蛋白可以显著延缓急性放射损伤小鼠的死亡时间。以上结果从细胞和动物水平表明了IGFBP-3蛋白具有减轻辐射损伤的作用和作为辐射防护药靶的巨大潜力。通过增强小鼠体内Kupffer细胞的辐射抗性和吞噬能力来降低辐射暴露后的感染风险可能是IGFBP-3蛋白发挥辐射防护作用的机制之一。