细胞自噬在肺腺癌A549干细胞放射抵抗的作用及其机制的初步探索

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目的:明确A549干细胞(A549 stem cells,A549-SC)的放射抵抗性,并探索自噬在A549-SC放射抵抗中的作用及机制。方法:1.通过无血清悬浮培养法富集A549-SC,采用流式细胞术检测CD133+、CD44+标记细胞比例,WB检测干性相关基因及自噬相关基因的表达情况,克隆形成实验及CCK8实验检测经0Gy,2Gy,4Gy,6Gy,8Gy X线照射后A549-SC及A549的细胞存活分数(survival fraction,SF)及细胞活力以评估其放射抵抗性差异。2.通过慢病毒转染构建A549-SC-sh Beclin-1、A549-SC-NC、A549-NC、A549-oe Beclin-1细胞株。采用CCK8、克隆形成实验检测经4Gy X线照射后以上四种细胞的SF及细胞活力以检测调控Beclin-1对A549-SC及A549放射抵抗性的影响。3.采用WB检测A549-SC、A549经4Gy X线照射后γ-H2AX蛋白、RAD51蛋白、KU80蛋白、BAX蛋白、Bcl-2蛋白的表达差异,并检测A549-SC-sh Beclin-1、A549-SC-NC、A549-NC、A549-oe Beclin-1经4Gy X线照射后γ-H2AX蛋白、RAD51蛋白、KU80蛋白、BAX蛋白、Bcl-2蛋白的表达。结果:1.流式细胞术结果显示:A549-SC中CD133+和CD44+标记细胞率(33.16±2.46%)较A549(0.65±0.17%)明显增高,差异具有统计学意义(P<0.05)。WB结果显示:A549-SC中LC3B、Beclin-1及Bmi-1、Nanog的蛋白表达较A549增高;p62的蛋白表达较A549下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。克隆形成实验结果显示:经0Gy,2Gy,4Gy,6Gy,8Gy X线照射后,A549-SC的SF(100%,74.61±5.94%,61.23±2.69%,35.49±1.68%,11.58±17.4%)较A549(100%,49.08±07.01%,16.06±4.2%,7.91±1.2%,4.44±1.3%)明显增高,差异具有统计学意义(P<0.05)。CCK8结果显示:经0Gy,2Gy,4Gy,6Gy,8Gy X线照射后,A549-SC的细胞活力(100%,90.28±1.2%,83.23±2.1%,71.36±7.2%,52.77±2.77%)较A549(100%,76.91±2.36%,62.39±9.16%,54.99±5.55%,30.72±7.09%)明显增高,差异具有统计学意义(P<0.05)。2.克隆形成实验结果显示:经4Gy X线照射后,A549-SC-sh Beclin-1的克隆形成数(36.67±11.72)较A549-SC-NC(85.33±10.02)减少,A549-oe Beclin-1的克隆形成数(74.67±7.23个)较A549-NC(34±8.72个)增多,差异具有统计学意义(P<0.05)。CCK8结果显示:经4Gy X线照射后,A549-SC-sh Beclin-1的细胞活力(36.67±11.72%)较A549-SC-NC(78.9±3.93%)降低,A549-oe Beclin-1的细胞活力(80.34±3.47%)较A549-NC(43.33±8.93%)增高,差异具有统计学意义(P<0.05)。3.WB结果显示:经4Gy X线照射后,A549-SC中γ-H2AX、BAX蛋白表达量较A549降低,而RAD51及Bcl-2较A549增高,差异具有统计学意义(P<0.05),各组中DNA损伤修复蛋白(KU80)的表达无明显差异。A549-oe Beclin-1中γ-H2AX、BAX蛋白表达量较A549-NC降低,而RAD51及Bcl-2较A549-NC增高,A549-SC-sh Beclin-1中γ-H2AX、BAX蛋白表达量较A549-SC-NC增高,而RAD51及Bcl-2较A549-SC-NC降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。A549-NC、A549-oe Beclin-1、A549-SC-sh Beclin-1、A549-SC-NC经4Gy X线照射后,KU80的表达无明显差异。结论:1.无血清悬浮培养获得A549-SC具有放射抵抗性,其高表达干性及自噬相关基因。2.自噬关键基因Beclin-1通过促进DNA损伤修复及抑制凋亡诱导了A549-SC的放射抗性。
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