中大新聞網訊（通訊員熊麗娜）放射性直腸病（RP）是盆腔惡性腫瘤（如前列腺、直腸和子宮腫瘤等）放射治療后的常見副作用，發病率高，而臨床上缺乏有效的治療方法。輻射會導致腸道菌群的失調，然而，RP中參與宿主-微生物群相互作用的共代謝產物和調節網絡特征尚未闡明。

生命科學學院陸勇軍教授團隊與附屬六院王輝教授團隊使用RP小鼠模型和多組學策略來表征腸道菌群及其代謝物與宿主免疫系統的相互作用，以揭示腸道菌群通過其共代謝產物參與輻射保護的機制。代謝組學結果顯示，RP小鼠和放射治療患者的糞便和血清中腸道共代謝物3-羥基丁酸（3HB）濃度顯著降低，且與促炎因子IL6的表達水平負相關；在此基礎上，研究團隊進一步闡明了3HB在腸道炎癥和組織損傷中發揮的輻射保護作用及其機制，即3HB通過下調RP小鼠中G蛋白偶聯受體43（GPR43）介導的IL6表達，顯著改善輻射誘導的損傷。此外，微生物組分析顯示，與未經治療的對照組相比，輻射會導致RP小鼠和放射治療患者腸道中潛在益生菌Akkermansia muciniphila豐度顯著減少；小鼠灌胃A. muciniphila顯著增加3HB濃度，下調GPR43和IL6的表達，并改善輻射損傷。以上結果表明，輻射誘導的腸道菌群和代謝失調與RP的發病機制有關，靶向“腸道-免疫”軸的途徑可顯著改善輻射后組織損傷。該研究為臨床減輕輻射誘導的損傷提供了新的預防和治療策略。

該研究于2024年5月14日以“Gut Microbiota-Derived 3-Hydroxybutyrate Blocks GPR43-Mediated IL6 Signaling to Ameliorate Radiation Proctopathy” 為題在Advanced Science上發表，中山大學生命科學學院葛振煌副研究員為該文章的第一作者，陸勇軍教授、王懷明副教授和王輝教授為該文章的共同通訊作者。合作團隊的成員對該文章做出了貢獻。

原文鏈接：http://doi.org/10.1002/advs.202306217