近期，近代物理所科研人員利用蘭州重離子研究裝置（HIRFL）提供的碳離子束，對放射性認知功能障礙發生及修復的分子調控機理進行了研究，獲得新進展。
圖： 放射性認知功能障礙發生與修復的分子機制示意圖
放射性認知功能障礙是原發性及轉移性腦腫瘤患者放療時常見的副作用之一。隨著綜合治療及精準放療的發展，患者生存期顯著增加，對放射性認知功能障礙的發生機制、預防及治療方法的研究已經成為放射醫學關注的熱點。
此項研究成功建立了重離子誘發的放射性認知功能障礙小鼠模型，識別了63種海馬組織線粒體差異表達蛋白，它們主要參與線粒體能量代謝途徑與氧化應激。科研人員發現，海馬組織中線粒體自穩態被嚴重干擾，氧化還原平衡被持續破壞，繼而導致了能量衰竭以及持久的氧化脅迫。研究進一步闡明了NRF2 (NF-E2-related factor 2) 和PINK1 (PTEN induced putative kinase 1)信號通路共同抑制引發的線粒體功能紊亂，是放射性認知功能障礙發生的關鍵信號途徑。反之，在離體小鼠海馬神經元細胞和活體小鼠海馬組織中通過上調NRF2和PINK1的表達水平，恢復了細胞線粒體功能，使得放射性認知功能障礙被逆轉或修復。
此項研究首次揭示了重離子介導的放射性認知功能障礙發生/ 修復的關鍵調控機制，首次提出了NRF2和PINK1成為放射性認知功能障礙防治的潛在靶點，為腫瘤放射治療過程中受牽連正常組織的精準輻射防護研究提供了新思路。
該研究得到科技部重點研發計劃、國家自然科學基金委員會—中國科學院大科學裝置聯合基金重點項目、國家自然科學基金面上項目及中國科學院西部人才項目的資助。
研究結果發表在 Rodox Biology, 2018,17:143-157.
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