電離輻射在H1299非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中誘導(dǎo)旁效應(yīng)的分子機(jī)制研究.pdf

1、電離輻射誘導(dǎo)旁效應(yīng)是指在直接受照細(xì)胞周圍的未受照射細(xì)胞所表現(xiàn)出來的生物學(xué)變化。盡管隨著研究技術(shù)的不斷進(jìn)步,許多研究者運(yùn)用不同的檢測(cè)技術(shù)和手段在體內(nèi)、體外都證實(shí)了電離輻射誘導(dǎo)旁效應(yīng)現(xiàn)象的存在,但是輻射誘導(dǎo)旁效應(yīng)的分子機(jī)制仍然不是很明了。例如,盡管已有研究表明TGF-β1(transforming growth factor-β1)在旁效應(yīng)中發(fā)揮重要作用,但具體分子通路卻不清楚。另一方面,盡管在旁效應(yīng)細(xì)胞和旁效應(yīng)組織中存在miRNA表達(dá)譜的

2、變化,但miRNA對(duì)旁效應(yīng)的發(fā)生是否具有調(diào)控作用卻鮮有報(bào)道。因此本課題首先驗(yàn)證了X射線照射H1299人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞可誘導(dǎo)經(jīng)培養(yǎng)液介導(dǎo)的旁效應(yīng),并且旁效應(yīng)的表現(xiàn)與照射后的時(shí)間有關(guān),表現(xiàn)為與未照射條件培養(yǎng)液相比,照射后1小時(shí)收集的照射條件培養(yǎng)液(1 h RCM)可引起旁效應(yīng)細(xì)胞出現(xiàn)氧化應(yīng)激和產(chǎn)生DNA損傷,而照射后18小時(shí)收集的照射條件培養(yǎng)液(18 h RCM)可導(dǎo)致旁效應(yīng)細(xì)胞出現(xiàn)周期阻滯和增殖速度減慢。然后我們深入研究了TGF-β1信

3、號(hào)通路在輻射誘導(dǎo)H1299細(xì)胞產(chǎn)生旁效應(yīng)中的作用。結(jié)果顯示受照信號(hào)細(xì)胞和旁效應(yīng)細(xì)胞中的TGF-β1信號(hào)通路對(duì)于旁效應(yīng)的產(chǎn)生同樣重要。更有趣的是,我們發(fā)現(xiàn)1 h RCM可以導(dǎo)致旁效應(yīng)細(xì)胞的miR-21表達(dá)增加,18 h RCM卻導(dǎo)致旁效應(yīng)細(xì)胞的miR-21表達(dá)下降,并且旁效應(yīng)細(xì)胞miR-21水平的改變依賴于信號(hào)細(xì)胞和旁效應(yīng)細(xì)胞中的TGF-β1信號(hào)通路。進(jìn)一步研究顯示,降低旁效應(yīng)細(xì)胞中miR-21水平可以阻止1 h RCM引起的旁效應(yīng)細(xì)胞中

4、ROS水平的增加和DNA損傷的產(chǎn)生,而增高旁效應(yīng)細(xì)胞中miR-21水平可以阻止18 h RCM引起的旁效應(yīng)細(xì)胞增殖減慢現(xiàn)象的發(fā)生。綜合以上結(jié)果,我們提出:TGF-β1-miR-21-ROS信號(hào)通路在X射線誘導(dǎo)的H1299細(xì)胞旁效應(yīng)中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。并且,本論文還發(fā)現(xiàn)輻射誘導(dǎo)的人非小細(xì)胞肺癌H1299旁效應(yīng)細(xì)胞存在適應(yīng)性反應(yīng),因此又對(duì)其發(fā)生的機(jī)制進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示條件培養(yǎng)液誘導(dǎo)的旁效應(yīng)和適應(yīng)性之間存在關(guān)聯(lián),用未照射條件培養(yǎng)液和照射

5、條件培養(yǎng)液培養(yǎng)的H1299旁效應(yīng)細(xì)胞受照后產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng),表現(xiàn)為旁效應(yīng)細(xì)胞受照后其克隆存活能力較直接受照細(xì)胞高;并且受照細(xì)胞和旁效應(yīng)細(xì)胞中的TGF-β1信號(hào)通路對(duì)該適應(yīng)性有重要調(diào)控作用;另外旁效應(yīng)細(xì)胞經(jīng)照射條件培養(yǎng)液培養(yǎng)后其胞內(nèi)SOD2表達(dá)降低,提示SOD2可能未參與旁效應(yīng)細(xì)胞的適應(yīng)性這個(gè)過程。這些現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和機(jī)制的揭示豐富了電離輻射誘導(dǎo)旁效應(yīng)的分子機(jī)制,為miRNA在旁效應(yīng)中的調(diào)控作用提供了直接證據(jù),并且有可能為臨床肺癌放射治療方案的