2026年10月23日，上海交通大学农业与生物学院郑凌君课题组在国际学术期刊 Nature Communications 在线发表题为“Tyramine mediates radiation-induced bystander effects”的研究论文。研究以秀丽隐杆线虫为模型，鉴定出微量生物胺酪胺是辐射诱导旁观者效应的重要神经内分泌信号，揭示其经肠道受体和胰岛素样肽信号影响远端组织的机制，提出“神经元—肠道—生殖系”跨组织调控模型。前期研究鉴定了辐射旁效应的介导因子CPR-4 Nature（2017），发现芹菜素、黄芩素和鞣酸等天然产物来源分子可抑制辐射旁观者效应Cell Research（2019）。在此基础上，本次工作进一步聚焦神经与肠道之间的信号传递，深化了对跨组织应激调控的认识，为理解局部辐射如何引发远端组织损伤提供了新的机制框架，也为从食品生物胺与营养感知信号角度研究全身性应激反应带来启示。

辐射诱导旁观者效应是指部分细胞或组织受到辐射后，未被直接照射的邻近或远端组织也出现应激、基因组不稳定或细胞命运改变。这一现象关系到辐射防护、放射治疗效果及正常组织损伤，但其信号如何从受照区域传向全身，仍缺少清晰的细胞与分子通路。酪胺也是发酵食品中受到关注的生物胺，本次研究聚焦其作为内源信号分子的作用，使这一食品科学熟悉的分子，成为放疗副作用的干预靶点。

图1｜酪胺介导辐射旁观者效应的工作模型

锁定酪胺：局部照射如何影响远端组织？

研究团队以局部紫外照射为主要实验体系，通过检测DNA光损伤标志，区分直接受照区域与未受照射组织。在这一条件下，远端肠道仍出现内质网应激，即细胞内蛋白质加工与稳态维持系统受到扰动，同时伴随生殖系DNA损伤应答增强和后代胚胎致死率升高。结合转录组分析与遗传学筛选，团队将关键线索指向酪胺。酪胺合成相关基因 tdc-1 功能缺失时，局部照射诱导的远端应激及胚胎致死明显减弱；外源酪胺处理则可诱导相关表型。同时，这些突变线虫仍能响应其他应激刺激，支持酪胺参与旁观者信号传递，而非仅仅改变一般应激能力。

图2 | 酪胺参与辐射旁观者效应

追踪信号：从RIM神经元到肠道TYRA-3

酪胺信号由谁发出，又由谁接收？神经元特异性功能回补实验支持RIM神经元是重要的酪胺来源。受体筛选与组织特异性实验进一步将接收端指向肠道中的TYRA-3：降低肠道 tyra-3 表达，可抑制局部照射诱导的胚胎致死；在突变体肠道中恢复该基因表达，则可恢复这一表型。这些结果把神经来源的酪胺与肠道受体建立起功能联系。研究还发现，相关表型在缺失紫外感知受体 LITE-1 的线虫中仍然存在，重复机械刺激也未能重现完整表型，提示这一过程是辐射旁效应特异的，而非感觉逃避反应。

图3｜追踪信号：从RIM神经元到肠道受体TYRA-3

解析INS-5：肠道如何将信号传向远端？

肠道不仅接收信号，还参与向其他组织传递信号。通过两阶段RNA干扰筛选与组织特异性验证，团队鉴定出关键的胰岛素样肽INS-5。降低肠道 ins-5 表达可明显抑制局部照射诱导的胚胎致死。结合分泌调控因子HID-1及DAF-2相关遗传学结果，研究支持酪胺经肠道TYRA-3促进INS-5释放或重新分布，并通过胰岛素样信号参与远端组织反应。

图4｜肠道如何将信号传递到其他组织

总体而言，该研究鉴定了酪胺这一神经来源的旁观者效应介质，并提出“神经—肠道—生殖系”跨组织调控模型，将局部照射与远端组织的内质网应激、DNA 损伤应答及胚胎致死联系起来。酪胺也是发酵和成熟食品中受到重点关注的生物胺之一，常见于成熟奶酪、发酵肉制品和部分发酵豆制品。本研究则提示酪胺还可作为具有跨组织效应的信号分子，与肠道受体、分泌活动及高度保守的胰岛素样营养感知通路相连接。这一发现拓展了食品生物胺研究的生物学维度，为今后评估食品来源小分子与宿主神经内分泌、肠道稳态及应激适应之间的关系提供了新的研究思路。

论文作者与项目支持

上海交通大学农业与生物学院黄梓芮博士（现任职于福建农林大学食品科学学院）、上海交通大学系统生物医学研究院刘建康博士和科研助理何文媛为论文共同第一作者，上海交通大学农业与生物学院郑凌君副教授为通讯作者。感谢Caenorhabditis Genetics Center (CGC) 提供的线虫品系；感谢美国科罗拉多大学薛定教授和南方科技大学王晓晨研究员惠赠线虫品系。研究得到国家自然科学基金、上海市自然科学基金、宁波市科创甬江2035重点研发计划、上海市农业农村委员会科技创新项目及上海市科委国内科技合作项目等支持。

郑凌君课题组主要围绕精准营养干预、细胞稳态与衰老开展研究，关注膳食营养干预延缓衰老、调节免疫的作用及其分子机制。郑凌君现为上海交通大学农业与生物学院长聘教轨副教授、博士生导师，主持国家自然科学基金面上项目、青年项目、上海市自然科学基金面上项目及仙乐健康、益海嘉里等校企合作项目，入选上海市东方英才青年项目。以第一作者或通讯作者（含共同）在Nature、Cell Research、Nature Communications、Chem、Journal of the American Chemical Society（JACS）、Cell Reports、Aging Cell、Chemical Engineering Journal等期刊发表论文十余篇，获得国际授权专利4项。

课题组欢迎对食品营养与健康研究感兴趣的学生和青年科研人员联系交流。 欢迎食品科学、生命科学、化学及生物信息学等背景的本科生通过PRP等项目参与科研训练，也欢迎硕博士学生、博士后及青年科研人员加入。请将个人简历与简短研究兴趣发送至 lingjunzheng@sjtu.edu.cn。

原文链接： https://doi.org/10.1038/s41467-026-78815-z