放射治療是常見的癌癥治療方法，可以破壞癌細胞，是縮小腫瘤的有效方法之一。大約50%的胃腸道腫瘤患者（肝臟、胰腺、結腸、前列腺等）接受了這種治療，在過去幾十年中提高了癌癥患者的生存率。然而，密集的放射治療不僅會損傷腫瘤細胞，而且還會損傷健康的腸道細胞，導致60%的患者中毒。雖然在放射治療結束后觀察到，毒性損傷有所恢復，但10%的治療患者出現胃腸道綜合征，這是一種以腸道細胞死亡為特征的疾病，導致整個腸道的損壞和患者死亡。

    損傷健康腸細胞是放射治療的主要缺點，導致癌癥有效治療中斷和失敗，還有可能導致腫瘤快速復發。現在，研究人員發現可能有助于保護健康的腸道細胞免受輻射損傷。他們在小鼠身上的研究結果可能會從根本上改變人類處理高水平輻射的方式；既適用于癌癥研究和治療，也適用于太空探索、核戰爭或核事故等其他領域。

    該小組的工作重點是URI，一種功能尚未*理解的蛋白質。然而，該小組先前的研究發現，這種蛋白質在某些器官中的異常表達水平可以導致癌癥，研究表明，高水平的URI蛋白可以保護小鼠免受輻射引起的腸道損傷，而低水平或無檢測到的URI蛋白可能導致胃腸道綜合征和死亡。

   “還沒有確定URI的準確功能，”研究人員說。“就像生物體需要維持在一定范圍內的酸堿度或溫度一樣，URI水平也必須保持在一個很窄的窗口內，以調節其他蛋白質的正常功能。當URI水平高于或低于平常水平時，它們可能促進或保護腫瘤的發展以及其他疾病，這取決于不同的環境。”

       研究小組觀察到高URI水平可以保護腸道細胞在培養過程中免受DNA損傷。因此，認為他們需要研究URI的保護功能在體內是否有效，以及它是否能夠減輕大劑量輻射的影響，和減輕由此導致的胃腸道綜合征。為了解決這些問題，他們開發了三種基因小鼠模型。這是為了專門研究URI的作用和輻射對腸道的影響而創建的實驗性基因小鼠模型。其中一個作為對照模型，用于確定腸中URI的確切表達位置；另一個小鼠模型在腸中表達的URI蛋白水平很高，第三個模型刪除了該基因，以降低腸上皮中的URI水平。

    對照組小鼠顯示，URI在位于腸隱窩的特定休眠干細胞群（稱為Lieberkühn隱窩）中表達。URI保護這些細胞免受高劑量輻射引起的毒性。“我們發現，當放射治療結束后，這些細胞會再生受損組織。”研究人員說，“近有很多關于哪些干細胞群體負責這項工作的爭論。”

    在接受大劑量輻射后，在腸道中表達高水平URI的小鼠在胃腸道綜合征中100%的存活下來，而在正常條件下，高達70%的小鼠死亡。相反，所有刪除URI基因的小鼠都死于胃腸道綜合征。

       研究人員解釋這個結果說，“這種特定的干細胞群體的區別在于，在正常情況下（當它們表達URI時），這些細胞是靜止的，也就是說，它們不會增殖。因此，它們不會受到輻射損傷，而輻射損傷只會影響增殖細胞。然而，當這些干細胞中不存在URI時，*的癌基因c-myc會過度表達，導致細胞增殖，增加這些細胞對輻射損傷的敏感性。結果，這些細胞死亡，腸道無法自我修復，隨后小鼠死亡。”

    盡管他們的發現需要進一步的研究來證實，但研究人員相信c-myc抑制劑可能有助于減輕患者在輻射下引起的胃腸道綜合征。“我們的研究為通過抑制或消除c-myc來治療和預防胃腸道綜合征開辟了新的途徑。這種抑制劑將減少高劑量放射治療的致命副作用，使放射劑量能夠增加從而有效地治療癌癥并保護患者免受胃腸道綜合征的影響。”研究人員說，“除了防止輻射的致命副作用外，c-myc抑制劑還用于癌癥治療，這意味著它們可能具有雙重功效。”

    現在，了解其他具有再生能力的器官，如皮膚，是否具有高水平表達URI的特殊干細胞群，這將是一件有趣的事情。研究團隊目前正在研究這方面。

    研究人員相信除了它在癌癥領域的重要性，這一發現可能對高劑量輻射的防護，例如在發生核事故、核戰爭或長時間的空間探索中暴露于宇宙輻射的防護方面具有重大意義。