γ射线照射引起心肌细胞坏死性凋亡和线粒体损伤的作用

作者：张愉宁; 张幻; 周颖; 董曦文; 易静; 陈肖华; 胡舜英; 王华

来源：中国药理学与毒理学杂志, 2021, 1-10.

• 放射性心脏病
• 坏死性凋亡
• 线粒体损伤
• 线粒体酪氨酸磷酸化酶1

目的 探讨γ射线照射心肌细胞引起的细胞死亡方式及线粒体损伤效应。方法 用Co60γ射线单次照射H9C2大鼠心肌细胞，据照射后时间分为照射后24,48和72 h组，根据照射剂量分为细胞对照组及5,10和20 Gy组。CCK8试剂盒检测细胞存活率；APC-AnnexinV/7AAD凋亡试剂盒检测细胞凋亡；Western印迹法检测细胞凋亡标志物剪切体胱天蛋白酶3（cle-caspase 3）、前体胱天蛋白酶3（pro-caspase 3）和坏死性凋亡标志物——受体相互作用蛋白激酶1（RIPK1）、受体相互作用蛋白激酶3（RIPK3）、磷酸化混合系列蛋白激酶样结构域（P-MLKL）以及线粒体酪氨酸磷酸化酶1（PTPMT1）蛋白表达水平；通过荧光探针H2DCF-DA标记，用流式细胞术检测细胞活性氧（ROS）产生水平；通过JC-1探针标记，用激光共聚焦和流式细胞术定性定量检测细胞线粒体膜电位（ΔΨm）的变化；通过钙黄绿素-AM探针标记，用激光共聚焦和流式细胞术定性定量检测细胞线粒体膜通道孔（mPTP）的开放状态。结果 与细胞对照组相比，20 Gy照射剂量各时间点以及5和10 Gy照射剂量48和72 h组H9C2细胞存活率降低（P<0.05）;20 Gy照射剂量各时间点H9C2细胞凋亡率显著增加（P<0.01），剪切体胱天蛋白酶3水平升高（P<0.05）;10 Gy照射剂量48和72 h组H9C2细胞凋亡率增加（P<0.05）,48 h组剪切体胱天蛋白酶3水平升高（P<0.05）。20 Gy照射剂量各时间点RIPK1,RIPK3和P-MLKL水平显著升高（P<0.05,P<0.01）,ROS产生增加（P<0.01），线粒体膜电位下降（P<0.01）,mPTP开放增加（P<0.01）;10 Gy照射剂量48 h组RIPK1,RIPK3和P-MLKL水平显著升高（P<0.05,P<0.01），各时间点ROS产生增加（P<0.05,P<0.01），线粒体膜电位下降（P<0.05,P<0.01）,48 h组mPTP开放增加（P<0.01）。5 Gy照射组各时间点RIPK3水平显著升高（P<0.01）,24 h组ROS产生增加（P<0.05）,48 h组线粒体膜电位下降（P<0.05）,mPTP开放增加（P<0.05）。各照射剂量各时间点PTPMT1表达水平均显著降低（P<0.05或P<0.01）。结论 γ射线照射能导致大鼠心肌细胞H9C2发生凋亡和坏死性凋亡，并引起线粒体损伤和氧化应激水平升高，PTPMT1表达降低可能与该过程有关。

• 单位
  广西医科大学附属肿瘤医院; 解放军总医院