科学前沿｜柳杨、刘强团队揭示肠道共生病毒通过调控RIG-I和Notch信号的过度激活促进辐射损伤后肠道干细胞再生的机制
7月18日，中国医学科学院放射医学研究所作为第一完成单位在Advanced Science上发表题为“Commensal Viruses Promote Intestinal Stem Cell Regeneration Following Radiation Damage by Inhibiting Hyperactivation of RIG-I and Notch Signals”的研究论文。
放射性肠损伤是腹盆腔癌症放射治疗中常见的并发症，严重影响了患者的生活质量和生存率。然而，目前针对放射性肠损伤主要以支持疗法为主，缺乏有效的防治策略。近年来，肠道共生微生物在疾病防控中的关键作用日益受到关注。据研究报道，来自健康供体的粪便微生物组移植（FMT）可以有效缓解放射性肠损伤症状。然而，FMT存在潜在致病微生物转移的风险，且已有临床数据表明部分接受FMT的患者出现致病菌转移相关的严重不良反应，亟需开发更安全的替代疗法。
研究团队通过宏病毒组和菌群测序，观察到电离辐射引起肠道病毒组的失调，表现为病毒数量和种类的显著变化，并且电离辐射破坏了病毒-菌群之间的稳态互作，提示病毒组在维持肠道微生态稳定中可能发挥重要调节作用。为验证肠道病毒组在放射性肠损伤中的作用，研究团队采用健康供体小鼠的粪便病毒组移植（FVT）干预模型。结果显示，FVT能够有效缓解放射性肠道损伤，并促进肠道干细胞增殖。宏病毒组与菌群联合测序进一步显示，FVT处理显著富集了靶向变形菌门（Proteobacteria）沙门氏菌属（Salmonella）的噬菌体，并有效逆转了辐射后沙门氏菌异常扩增的现象，提示FVT可能通过噬菌体介导的菌群特异性调节，重塑肠道微生态，从而改善辐射相关肠道损伤。
在机制层面，研究团队发现失调的肠道病毒组引起一类高表达干扰素刺激基因（ISG）的干细胞亚群——“ISG Lgr5lo ISCs”的富集，并且激活Lgr5+干细胞中的RIG-I信号通路。与此同时，Lgr5+干细胞中的RIG-I信号通路进一步放大Notch信号，抑制干细胞的增殖再生，加重放射性肠损伤。而在RIG-I缺陷小鼠中，失调的病毒组不再加重肠损伤，同时Notch信号的过度活化受到抑制，干细胞增殖与隐窝类器官形成能力得到恢复，进一步表明RIG-I/Notch信号轴在该过程中发挥关键调控作用。
综上，该研究阐明了肠道共生病毒在维持肠道微生态稳态与促进辐射损伤后肠道再生中的关键作用，首次提出“共生病毒—RIG-I—Notch信号轴”在放射性肠损伤调控中的功能机制。研究结果不仅拓展了对病毒组生理功能的理解，也为基于病毒组干预的放射性肠损伤治疗策略提供了全新理论支撑与转化路径。
该研究得到国家自然科学基金、中国医学科学院创新工程和天津市自然科学基金等项目的资助。中国医学科学院放射医学研究所博士后赵晓彤为论文第一作者，中国医学科学院放射医学研究所柳杨研究员、刘强研究员、天津医科大学王峰教授为论文通讯作者。
原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202505204
