【摘 要】
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目前已有研究表明,低剂量γ射线辐照会通过经典的Wnt信号转导通路调控斑马鱼发生细胞凋亡,但还没有证据表明非经典的Wnt/Ca2+信号转导通路参与了这个过程。为了确定Wnt/Ca2+信号通路在低剂量γ射线辐照诱导斑马鱼细胞凋亡中所起的作用,并阐明其诱导凋亡的机理,本研究以野生型AB品系的斑马鱼为研究材料,以137Cs作为辐射源,辐照2 hpf的斑马鱼胚胎,辐照时间为144 h,总剂量为30 m Gy
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目前已有研究表明,低剂量γ射线辐照会通过经典的Wnt信号转导通路调控斑马鱼发生细胞凋亡,但还没有证据表明非经典的Wnt/Ca2+信号转导通路参与了这个过程。为了确定Wnt/Ca2+信号通路在低剂量γ射线辐照诱导斑马鱼细胞凋亡中所起的作用,并阐明其诱导凋亡的机理,本研究以野生型AB品系的斑马鱼为研究材料,以137Cs作为辐射源,辐照2 hpf的斑马鱼胚胎,辐照时间为144 h,总剂量为30 m Gy,建立了低剂量γ辐照诱导斑马鱼细胞凋亡的模型。采用AO/EB法对6 dpf的斑马鱼细胞悬液染色,荧光显微镜下观察凋亡情况,并经Annexin V-FITC/PI染色后采用流式细胞术检测6 dpf的斑马鱼细胞整体凋亡率。结果发现,在经过低剂量的γ辐照后,6 dpf的斑马鱼的凋亡率显著上升,其中早期凋亡细胞显著增加,晚期凋亡细胞极显著增加,说明低剂量γ辐照导致了斑马鱼发生细胞凋亡。为确定在低剂量γ辐照下Wnt/Ca2+信号转导通路与细胞凋亡之间的关系,采用Western Blot、RT-PCR的方法对Wnt/Ca2+信号转导通路中的wnt5b、camk2β1基因的表达水平进行检测,结果发现wnt5b的m RNA水平和蛋白表达水平均极显著上调,camk2β1的m RNA水平和蛋白表达水平均显著上调。随后对Wnt/Ca2+信号转导通路和细胞凋亡率进行了相关性分析,其P值小于0.05,且R(Pearson相关系数)值在0.8-1之间,两者具有统计学意义上的极强相关性,说明低剂量γ辐照可以通过Wnt/Ca2+信号转导通路诱导斑马鱼细胞凋亡。为探究低剂量γ辐照通过Wnt/Ca2+信号转导通路诱导斑马鱼细胞产生凋亡的机理,采用RT-PCR检测了线粒体凋亡途径的baxa、bcl-2、apaf-1、caspase-9基因,内质网应激凋亡途径的hspa5(bip)、capn1(calpain)、ddit3(chop)基因以及caspase-3的表达情况。结果表明,baxa、bcl-2、apaf-1、caspase-9、hspa5、capn1、caspase-3基因的m RNA水平均极显著上调,ddit3的m RNA水平显著上调。这说明,低剂量γ辐照可以经Wnt/Ca2+信号转导通路激活斑马鱼细胞的线粒体凋亡途径与内质网应激途径,从而诱导细胞凋亡,最终由Caspase-3执行细胞凋亡,且线粒体凋亡途径与内质网应激途径存在相互作用。以上研究表明,低剂量γ辐照可以通过Wnt/Ca2+信号转导通路激活线粒体凋亡途径与内质网应激途径诱导斑马鱼细胞凋亡。本研究对阐明低剂量辐照所致的动物和人类细胞凋亡机制有重要意义,也可为铀矿冶低剂量辐射防护提供理论依据。
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