随着核能的发展以及核废水排海等工业事件的频发，电离辐射对人类健康的威胁日益凸显，成为全球高度关注的重大公共卫生问题。肠道微生物及其代谢产物是机体辐射防护的重要调节因子。然而，当前基于肠道微生物的辐射防护干预多侧重于症状缓解，尚未从根本上阐明辐射损伤的分子机制，限制了其预防与治疗效果。近日，中国科学院烟台海岸带研究所李莉莉研究员系统梳理了辐射损伤背景下的肠道微生物动态变化，以及肠道微生物调控辐射损伤的分子机制及干预策略（图1，Li et al.,2025,Gut Microbes）。

图1 肠道微生物与辐射损伤：机制解析和微生物干预策略

辐射可通过诱导DNA双链断裂和活性氧（ROS）产生破坏细胞稳态。该综述系统总结了肠道微生物及其代谢物缓解辐射损伤的三种基本调控机制：（图2）：（1）通过Wnt/β-catenin和PI3K/AKT/mTOR通路促进肠上皮细胞再生并调控细胞凋亡；（2）经由Toll样受体及NF-κB信号实现免疫调节；（3）通过Nrf2通路缓解氧化应激。这些机制揭示了肠道微生物及其代谢产物在维持基因组稳定性和氧化还原稳态中的关键作用。

图2 肠道微生物群及其代谢物缓解辐射损伤的作用机制

在辐射防护中，微生物靶向干预策略主要包括：益生元补充、精准益生菌制剂、后生元递送，以及噬菌体疗法、营养干预和工程化微生物等新型辅助手段。相较于传统治疗方法，基于微生物组的干预策略具有毒副作用小、治疗时间窗口灵活、多信号通路协同调控以及多靶点药理学效应等优势。该团队最新研究发现，肠道微生物代谢产物吲哚-3-乙醇可通过“罗斯氏菌属-吲哚-3-甲醇/IL-17A”信号轴缓解放射性肠炎，从而恢复结肠组织结构完整性并重建肠道微生态的代谢平衡（Zhong et al.,2025,Journal of Microbiology and Biotechnology）。这些研究为辐射损伤的精准防护提供了新的理论依据和策略支持。

相关论文：

Li,L.;Yang,Z.;Yi,Y.;Song,Y.;Zhang,W. Gut microbiota and radiation-induced injury: mechanistic insights and microbial therapies. Gut microbes. 2025,https://doi.org/10.1080/19490976.2025.2528429

Zhong,H.;Song,Y.;Hu,S.;Zhang,C.;Li,L. Metagenomics-metabolomics reveals the alleviation of indole-3-ethanol on radiation-induced enteritis in mice. Journal of microbiology and biotechnology. 2025