超剂量电离辐射（Ionizing Radiation,IR）暴露往往会导致严重的健康问题,而传统的化学药物辐射防护剂常伴随严重的副作用。因此,迫切需要新型高效的辐射防护剂。由于微生物具有繁殖速度快、不受地域限制等优点,微生物来源的辐射防护剂正成为研究焦点。巴氏醋杆菌（Acetobacter pasteurianus）具有独特的氧化还原酶系,是一种潜在的辐射防护剂来源。因此,本课题通过微生物、细胞和小鼠实验研究了巴氏杆菌无细胞提取物（APE）和60Coγ诱导的提取物（IRE）的体外和体内辐射防护作用,采用蛋白组学和代谢组学方法解析菌株的辐射应答机制,根据差异表达代谢物（differential expressed metabolites,DEMs）的辐射防护靶点解析IRE的潜在的辐射防护机制,最后在小鼠脾组织中验证辐射防护关键基因和蛋白的表达。主要研究内容如下:在H2O2损伤模型实验中,IRE组的A.pasteurianus存活率为149.1%,而APE组只有10.4%,表明APE和IRE共孵育能显著提升A.pasteurianus对氧化损伤的抵抗能力,60Coγ辐射诱导可提升A.pasteurianus抗氧化损伤能力。在细胞实验中,与IRE共孵育的AML-12细胞活力比模型组高18.8%,表明IRE在AML-12细胞中有显著的辐射防护作用。在辐射小鼠模型实验中,IRE灌胃可以显著保护小鼠白细胞,缓解IR造成的脾脏、肝脏和小肠组织损伤。生化指标检测显示灌胃IRE能提高小鼠血清和组织中SOD酶活性,降低MDA过度积累;灌胃IRE能够维持辐射条件下肠道丙酸含量的稳定,调节菌群结构,提升瘤胃菌科细菌的相对含量。以上结果表明A.pasteurianus可通过提升SOD酶活、降低MDA积累和维持肠道稳态而减轻小鼠辐射损伤,发挥辐射防护作用。蛋白组学结果表明,IR胁迫导致A.pasteurianus产生了179种上调蛋白和352种下调蛋白;代谢组学共鉴定出37个上调DEMs,74个下调DEMs,这些差异表达的蛋白和代谢物主要富集在核糖体结构与发生,能量产生与转换,转录后修饰、蛋白质更新和分子伴侣等途径。DEMs主要包括核苷酸及其代谢物、脂质、小肽和糖脂类。DEMs辐射防护靶点的交互网络分析结果显示,关键DEMs辐射防护的作用靶点有350个,拓扑分析得出的重要蛋白是热休克蛋白等,表明其与A.pasteurianus的辐射防护作用密切相关。基于以上结果,在小鼠脾脏中通过分子手段验证了IRE灌胃缓解了辐照导致的HSP90和Caspase-3的mRNA和蛋白表达升高,提升Bcl-2的mRNA和蛋白表达,表明IRE可以通过缓解IR引起的细胞活性降低和凋亡而发挥辐射防护作用。综上所述,60Coγ辐射诱导的A.pasteurianus无细胞提取物具有显著的辐射防护作用,其在小鼠体内的辐射防护机制主要涉及提升SOD酶活、降低MDA积累、调节肠道菌群结构和缓解IR引起的细胞凋亡和活性降低。以上结果表明60Coγ诱导微生物是辐射防护剂研发的新方法,IR诱导的A.pasteurianus是一种潜在的新型高效辐射防护剂。