新型纳米晶体处理可以保护细胞免受辐射损伤

- 编辑:大众自然网 -

新型纳米晶体处理可以保护细胞免受辐射损伤

理想情况下,在有害辐射到达我们身体之前,通过屏蔽材料或衣服来保护身体不受其伤害。但现在,韩国研究人员开发了一种新型药物,可以防止辐射造成的一些组织损伤,这种药物在体外培养的人体器官和小鼠身上的试验显示出了前景。

辐射以多种方式伤害组织。第一个是当DNA受到辐射的直接冲击,能量会导致突变。第二种是间接的,当辐射击中体内的水时,会产生被称为活性氧(ROS)的自由基分子。这些会对细胞和组织造成广泛的损害。

新的治疗方法就是针对后一种情况设计的。韩国基础科学研究所(IBS)的研究人员开始研究抗氧化纳米材料,这种材料可以帮助对抗ROS。

这项新研究的作者Taeghwan Hyeon说:“在包括败血症、癌症、心血管疾病和帕金森氏症在内的许多主要疾病中都发现了过量的活性氧(ROS)。”

有两种纳米晶体作为抗氧化剂尤其突出:氧化铈(CeO2)和氧化锰(Mn3O4)。这些材料在过去被证明可以有效去除ROS,但它们通常需要高剂量。因此,这项新研究的团队将这两种治疗方法结合在一起。

研究人员将两者叠加在一起,发现这种组合比单独使用效果更好。这种效应似乎是因为氧化锰层变得更加紧张,而氧化铈表面的氧空位增加,使其与更多的活性氧结合。

该团队进行了一系列测试,以确保纳米晶体处理是有效和安全的。第一批实验是在类器官上进行的——从人类细胞中生长出来的微小的活器官复制品。在这种情况下,他们模拟了人类肠道,治疗效果似乎很好。

该研究的第一作者Sang-woo Lee说:“与无预处理组相比,经CeO2/Mn3O4纳米晶体预处理的有机体表达了更多与肠道干细胞增殖和维护相关的基因,细胞死亡基因较少。”

随后进行了一项小鼠研究,给小鼠注射了小剂量的药物。当然,这些方法也很有效——67%的动物在30天后存活了下来,在内脏器官、循环系统和骨髓细胞中记录到的氧化应激也减少了。

重要的是,这个剂量远远小于现有的辐射防护药物。阿米福汀经常用于帮助保护正在接受放射治疗的癌症患者,而新的纳米晶体剂量只是阿米福汀常规剂量的360倍。

该研究的作者Kyungpyo Park说:“要确保在临床中安全而广泛地应用放射性保护剂,关键是要在低剂量下保持高催化效能。”“这种CeO2/Mn3O4纳米晶体被证明具有强大的抗氧化作用,只要小剂量就能有效保护我们的整个身体。”

当然,目前这种治疗方法离人类使用还有一段路要走,但希望动物和类器官试验的结果能得到证实。