膳食蛋氨酸补充促进辐照后小鼠的造血

背景：随着核暴露风险的增加，急性辐射综合征（ARS）的预防和治疗越来越受到关注。尽管氨基酸是参与造血调节的关键营养素，但氨基酸对辐照后骨髓造血的影响及其相关机制尚未完全阐明。因此，研究辐照后氨基酸代谢的变化及其对造血的影响以及相关机制至关重要。方法：利用代谢组学测序分析血清氨基酸含量。在改变饮食中蛋氨酸含量后，检测辐照小鼠的存活率和体重。通过蛋白质组学分析进行细胞外基质（ECM）蛋白分析。通过酶联免疫吸附试验（ELISA）检测炎症因子。采用流式细胞术、蛋白质印迹和免疫荧光确定S100钙结合蛋白A4（S100A4）调节巨噬细胞极化的机制。结果：辐照小鼠的存活时间与多种氨基酸的变化显著相关，尤其是蛋氨酸。高蛋氨酸饮食促进辐照耐受性，尤其是在骨髓造血的恢复方面，但存在剂量限制。叶酸代谢可通过减少同型半胱氨酸的积累，部分缓解剂量瓶颈。机制上，高蛋氨酸水平维持了辐照后骨髓中ECM成分（包括胶原蛋白和糖蛋白）的丰度，其中S100A4的水平显著改变。S100A4通过STAT3通路调节巨噬细胞极化，抑制骨髓炎症，并促进造血干/祖细胞的增殖和分化。结论：我们证明了适当提高膳食蛋氨酸可增强小鼠的辐照耐受性，并解释了蛋氨酸调节辐照后骨髓造血的机制。