高LET射线诱导肿瘤细胞自吞噬效应研究

重离子治癌的蓬勃发展迫切需要我们对高LET射线与生物体尤其是肿瘤和癌旁组织的作用做深入的研究。自噬是以溶酶体为基础的细胞内降解途径，对于细胞内的物质和能量的平衡起着重要的作用。近来，在肿瘤治疗中，自噬作为一个重要的作用靶点，引起了相当多的关注。在本项研究中，我们分析了高LET射线诱导的肿瘤细胞中的自噬效应。用MDC和AO染色以及构建GFP-LC3质粒转染从形态学上分析了高LET射线诱导的自噬效应，发现高LET射线辐照后，在肿瘤细胞中有点状的MDC染色，橙色点状AO染色以及点状的GFP-LC3聚集。用western blot的方法分析发现高LET射线明显诱导了LC3II蛋白在三种肿瘤细胞系中的表达；用AO染色，结合流式细胞术的方法定量地分析了细胞自噬；用克隆存活的方法分析了细胞对高LET射线的辐射敏感性。发现用siRNA敲除细胞中的自噬关键基因或者用3甲基腺嘌呤（3-MA）处理细胞可以有效地抑制高LET射线诱导的自噬，进而降低细胞的克隆存活率。而用自噬诱导剂雷帕霉素和高LET射线联合处理细胞，增加肿瘤细胞的辐射抗性。Annexin V-PI染色和剪切的caspase-3等方法分析了细胞凋亡， 发现用自噬抑制剂3MA和高LET射线处理细胞明显增加细胞的凋亡，而用自噬促进剂雷帕霉素则抑制凋亡。以上的实验数据显示高LET辐照能够有效地诱导多种肿瘤细胞自噬的发生，细胞自噬水平随剂量和LET的增加而增加。自噬对于高LET射线来说是一个辐射抗性因素，抑制自噬可以明显的提高细胞的辐射敏感性和细胞凋亡。对于肿瘤治疗来说，高LET射线与自噬抑制剂相结合，有可能提供新型的肿瘤治疗方法。