铜吸收转运蛋白介导放射性肠损伤的作用及机制研究

作者：王议贤; 刘立; 莫韦; 朱巍; 冯亚辉; 焦旸; 曹建平^*

来源：中华放射医学与防护杂志, 2023, 43(06).

• 电离辐射
• 放射性肠损伤
• 铜吸收转运蛋白
• 铜死亡

目的探讨铜吸收转运蛋白(CTR1)在辐射诱导的小肠细胞放射损伤中发挥的作用及机制。方法采用人小肠上皮细胞(HIEC)和大鼠小肠隐窝上皮细胞(IEC-6), 分别经2、4、6、8 Gy和5、10、15、20 Gy X射线照射, 构建放射损伤细胞模型。照后2、4、8、24、48 h收集细胞, 通过Western blot检测CTR1蛋白对辐射的时间-剂量响应。将CTR1 shRNA转染入HIEC和IEC-6细胞后进行X射线照射, 采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)检测细胞内铜水平。通过克隆形成实验确定CTR1对上述细胞辐射敏感性作用, 检测活性氧(ROS)水平和DNA损伤来进一步探讨相关机制。Western blot检测X射线照射以及沉默CTR1对抗氧化蛋白Nrf2、HO-1, 铜死亡相关蛋白DLAT、LIAS和FDX1表达的影响, 初步确定CTR1的调控机制。结果 Western blot表明两株细胞经不同剂量的X射线照射后CTR1表达均显著上调, 并且呈显著的时间剂量响应关系(t=3.53、3.45、6.37、11.11、11.13, P<0.05)。沉默CTR1后的两株细胞放射敏感性均低于对照, 增敏比分别为1.146、1.201。沉默CTR1缓解了辐射诱导IEC-6细胞内的铜蓄积(t=3.10, P<0.05)。两株细胞照射沉默组ROS产量显著低于照射对照组(t=5.23、2.96, P<0.05);并且照射沉默组γ-H2AX蛋白表达较照射对照组有所减少(t=7.50、4.29, P<0.05)。此外, X射线诱导Nrf2、HO-1蛋白表达上调;沉默CTR1后Nrf2和HO-1的表达会进一步增加。电离辐射导致铜死亡标志物DLAT以及铁硫簇蛋白LIAS、FDX1丢失, 而沉默CTR1能促进上述蛋白表达水平恢复正常。结论 CTR1沉默后的小肠细胞HIEC和IEC-6辐射抗性增强, 涉及的机制可能与氧化应激和铜死亡途径有关。

• 单位
  苏州大学; 核工业四一六医院; 成都医学院