電離輻射在H1299非小細胞肺癌細胞中誘導旁效應的分子機制研究.pdf

1、電離輻射誘導旁效應是指在直接受照細胞周圍的未受照射細胞所表現(xiàn)出來的生物學變化。盡管隨著研究技術的不斷進步,許多研究者運用不同的檢測技術和手段在體內(nèi)、體外都證實了電離輻射誘導旁效應現(xiàn)象的存在,但是輻射誘導旁效應的分子機制仍然不是很明了。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,盡管在旁效應細胞和旁效應組織中存在miRNA表達譜的

2、變化,但miRNA對旁效應的發(fā)生是否具有調(diào)控作用卻鮮有報道。因此本課題首先驗證了X射線照射H1299人非小細胞肺癌細胞可誘導經(jīng)培養(yǎng)液介導的旁效應,并且旁效應的表現(xiàn)與照射后的時間有關,表現(xiàn)為與未照射條件培養(yǎng)液相比,照射后1小時收集的照射條件培養(yǎng)液(1 h RCM)可引起旁效應細胞出現(xiàn)氧化應激和產(chǎn)生DNA損傷,而照射后18小時收集的照射條件培養(yǎng)液(18 h RCM)可導致旁效應細胞出現(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、號通路在輻射誘導H1299細胞產(chǎn)生旁效應中的作用。結果顯示受照信號細胞和旁效應細胞中的TGF-β1信號通路對于旁效應的產(chǎn)生同樣重要。更有趣的是,我們發(fā)現(xiàn)1 h RCM可以導致旁效應細胞的miR-21表達增加,18 h RCM卻導致旁效應細胞的miR-21表達下降,并且旁效應細胞miR-21水平的改變依賴于信號細胞和旁效應細胞中的TGF-β1信號通路。進一步研究顯示,降低旁效應細胞中miR-21水平可以阻止1 h RCM引起的旁效應細胞中

4、ROS水平的增加和DNA損傷的產(chǎn)生,而增高旁效應細胞中miR-21水平可以阻止18 h RCM引起的旁效應細胞增殖減慢現(xiàn)象的發(fā)生。綜合以上結果,我們提出:TGF-β1-miR-21-ROS信號通路在X射線誘導的H1299細胞旁效應中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。并且,本論文還發(fā)現(xiàn)輻射誘導的人非小細胞肺癌H1299旁效應細胞存在適應性反應,因此又對其發(fā)生的機制進行了研究。結果顯示條件培養(yǎng)液誘導的旁效應和適應性之間存在關聯(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旁效應細胞受照后產(chǎn)生適應性反應,表現(xiàn)為旁效應細胞受照后其克隆存活能力較直接受照細胞高;并且受照細胞和旁效應細胞中的TGF-β1信號通路對該適應性有重要調(diào)控作用;另外旁效應細胞經(jīng)照射條件培養(yǎng)液培養(yǎng)后其胞內(nèi)SOD2表達降低,提示SOD2可能未參與旁效應細胞的適應性這個過程。這些現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和機制的揭示豐富了電離輻射誘導旁效應的分子機制,為miRNA在旁效應中的調(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