The molecule 3,3'-diindolylmethane (DIM) is small, a major bioactive metabolite of indole-3 carbinol (13C), and a phytochemical compound from cruciferous vegetables released upon exposure to the gut acid environment. DIM is a proposed anti-cancer agent and was previously demonstrated to prevent radiation damage in the bone marrow and the gastrointestinal tract. Here we investigated the effect of DIM on radiation-induced injury to the lung in a murine model through untargeted metabolomics and gene expression studies of select genes. CBA mice were exposed to thoracic irradiation (17.5 Gy). Mice were treated with vehicle or DIM (250 mg kg, subcutaneous injection) on days -1 pre-irradiation through +14 post-irradiation. DIM induced a significant improvement in survival by day 150 post-irradiation. Fibrosis-related gene expression and metabolomics were examined using lung tissue from days 15, 45, 60, 90, and 120 post-irradiation. Our qRT-PCR experiments showed that DIM treatment reduced radiation-induced late expression of collagen Iα and the cell cycle checkpoint proteins p21/waf1 (CDKN1A) and p16ink (CDKN2A). Metabolomic studies of lung tissue demonstrated a significant dampening of radiation-induced changes following DIM treatment. Metabolites associated with pro-inflammatory responses and increased oxidative stress, such as fatty acids, were suppressed by DIM treatment compared to irradiated samples. Together these data suggest that DIM reduces radiation-induced sequelae in the lung.

中文翻译：

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3,3'-二吲哚基甲烷对 CBA 小鼠胸部照射后肺损伤的影响。

分子 3,3'-二吲哚基甲烷 (DIM) 很小，是 indole-3 甲醇 (13C) 的主要生物活性代谢物，是十字花科蔬菜在暴露于肠道酸性环境时释放的植物化学化合物。DIM 是一种提议的抗癌剂，之前已被证明可以防止骨髓和胃肠道中的辐射损伤。在这里，我们通过非靶向代谢组学和选定基因的基因表达研究，研究了 DIM 对小鼠模型中辐射诱导的肺损伤的影响。CBA 小鼠接受胸部照射 (17.5 Gy)。在辐照前-1天至辐照后+14天，用载体或DIM（250mg/kg，皮下注射）处理小鼠。到辐照后第 150 天，DIM 诱导存活率显着提高。使用辐射后第 15、45、60、90 和 120 天的肺组织检查纤维化相关基因表达和代谢组学。我们的 qRT-PCR 实验表明，DIM 处理降低了辐射诱导的 Iα 胶原蛋白和细胞周期检查点蛋白 p21/waf1 (CDKN1A) 和 p16ink (CDKN2A) 的晚期表达。肺组织的代谢组学研究表明，在 DIM 治疗后，辐射引起的变化显着减弱。与辐照样品相比，DIM 处理抑制了与促炎反应和氧化应激增加相关的代谢物，例如脂肪酸。这些数据一起表明，DIM 减少了肺中辐射引起的后遗症。我们的 qRT-PCR 实验表明，DIM 处理降低了辐射诱导的 Iα 胶原蛋白和细胞周期检查点蛋白 p21/waf1 (CDKN1A) 和 p16ink (CDKN2A) 的晚期表达。肺组织的代谢组学研究表明，在 DIM 治疗后，辐射引起的变化显着减弱。与辐照样品相比，DIM 处理抑制了与促炎反应和氧化应激增加相关的代谢物，例如脂肪酸。这些数据一起表明，DIM 减少了肺中辐射引起的后遗症。我们的 qRT-PCR 实验表明，DIM 处理降低了辐射诱导的 Iα 胶原蛋白和细胞周期检查点蛋白 p21/waf1 (CDKN1A) 和 p16ink (CDKN2A) 的晚期表达。肺组织的代谢组学研究表明，在 DIM 治疗后，辐射引起的变化显着减弱。与辐照样品相比，DIM 处理抑制了与促炎反应和氧化应激增加相关的代谢物，例如脂肪酸。这些数据一起表明，DIM 减少了肺中辐射引起的后遗症。与辐照样品相比，DIM 处理抑制了与促炎反应和氧化应激增加相关的代谢物，例如脂肪酸。这些数据一起表明，DIM 减少了肺中辐射引起的后遗症。与辐照样品相比，DIM 处理抑制了与促炎反应和氧化应激增加相关的代谢物，例如脂肪酸。这些数据一起表明，DIM 减少了肺中辐射引起的后遗症。