樊赛军、刘伦涛团队揭示“线粒体-免疫轴”在放射性脑损伤中的作用机制并研发精准纳米疗法
2025年9月4日，中国医学科学院放射医学研究所樊赛军、刘伦涛团队以第一单位身份，在《Signal Transduction and Targeted Therapy》（STTT）期刊在线发表题为“Understanding the Toxicity Induced by Radiation-Triggered Neuroinflammation and the On-Demand Design of Targeted Peptide Nanodrugs”的研究论文。该成果揭示了辐射诱导脑损伤（RIBI）中"线粒体-免疫轴"的关键致病机制，并据此设计了一种可精准靶向小胶质细胞的双功能纳米药物，为RIBI的机制研究与临床转化突破提供关键支撑。
放射性脑损伤是颅脑放射治疗的一个严重并发症，会显著降低患者的生活质量。与传统的脑损伤不同，RIBI会引发独特的慢性神经炎症反应，显著加剧神经退行性病变。尽管在理解神经炎症相关的分子机制方面取得了显著进展，但调控RIBI中神经炎症及其相关毒理学效应的具体机制仍不清楚，且仍缺乏针对RIBI的针对性神经保护策略。
针对这一困境，团队开展系统性研究，首先构建斑马鱼（幼鱼 / 成鱼）与小鼠跨物种RIBI模型，通过病理切片分析、行为学评估等多维度技术，明确建立“神经元损伤程度与认知行为障碍表型”的直接关联，为RIBI病理机制研究提供了清晰的研究框架。在此基础上，团队进一步深入分子机制层面，突破性揭示辐射诱发神经毒性的核心调控轴 ——“ROS-线粒体-免疫轴”：辐射暴露可快速诱导神经组织内活性氧（ROS）爆发式生成，过量 ROS 直接攻击线粒体，导致线粒体功能紊乱与结构破损，进而引发线粒体 DNA（mtDNA）异常泄漏至细胞质；泄漏的 mtDNA 作为“危险信号分子”，可特异性激活细胞内cGAS-STING天然免疫信号通路，最终驱动小胶质细胞持续活化并释放大量促炎因子，形成难以逆转的慢性神经炎症微环境。团队进一步聚焦“机制导向的精准治疗”，设计并构建了新型纳米治疗平台Pep-Cu5.4O@H151。该平台通过模块化设计实现“多效协同”：一是搭载2.5 nm的超小铜基纳米酶（Cu5.4O），凭借高效的类酶活性清除神经组织内过的的OS，从源头切断氧化应激损伤链条；二是负载 STING 抑制剂（H151），可精准靶向活化的cGAS-STING通路，阻断炎症信号级联放大；三是通过表面修饰特异性肽段，赋予纳米平台高效穿透血脑屏障的能力，并可主动靶向富集于活化的小胶质细胞，大幅提升治疗剂在病灶部位的蓄积效率。结果表明，该纳米平台可同步实现“外源性抗氧化应激 + 内源性抗炎”的协同治疗效果，显著改善 RIBI模型动物的神经功能与认知障碍，展现出极高的临床转化潜力。
该研究得到国家自然科学基金、中国医学科学院医学与健康科技创新工程、天津市自然科学基金、院校基本科研业务费的资助。中国医学科学院放射医学研究所博士后尚悦、博士生胡雪寅为论文共同第一作者，中国医学科学院放射医学研究所樊赛军研究员、刘伦涛研究员、四川大学华西医院邹炳文副主任为论文共同通讯作者。
