辐射诱导的多倍体宫颈癌HeLa细胞生物学特性研究

作者：熊婵; 阎英; 谢晓冬; 孟繁杰; 于卉影^*

来源：国际肿瘤学杂志, 2022, 49(05).

• 宫颈肿瘤
• 多倍体肿瘤细胞
• 辐射
• STAT3

目的研究辐射诱导的多倍体宫颈癌HeLa细胞增殖、凋亡、迁移及侵袭的生物学特性, 以探讨多倍体HeLa细胞利于宫颈癌放疗后复发的潜在作用。方法使用6 MV-X射线分别以7 Gy、14 Gy的剂量照射HeLa细胞, 继续孵育3 d后收集细胞并标记为7 Gy组和14 Gy组, 将未经辐射的细胞作为对照组。光镜下观察细胞形态, 流式细胞术检测细胞DNA倍性, MTT法检测细胞增殖, Annexin Ⅴ-FITC/PI双染流式细胞术检测细胞凋亡, Transwell实验检测细胞迁移及侵袭的能力, 蛋白质印迹法检测细胞STAT3信号通路相关蛋白表达。结果与对照组相比, 7 Gy组和14 Gy组HeLa细胞体积明显增大。对照组、7 Gy组、14 Gy组多倍体HeLa细胞亚群比例分别为(6.33±1.26)%、(21.13±0.50)%、(46.07±1.68)%, 3组间差异具有统计学意义(F=780.47, P<0.001)。对照组、7 Gy组和14 Gy组多倍体HeLa细胞培养24 h后吸光度值分别为0.21±0.01、0.23±0.02、0.16±0.01;48 h后分别为0.37±0.03、0.38±0.06、0.21±0.00;72 h后分别为0.66±0.02、0.55±0.01、0.28±0.01, 3组间增殖情况差异有统计学意义(F=31.62, P=0.001;F=20.10, P=0.002;F=708.52, P<0.001)。进一步两两比较, 培养24、48、72 h后14 Gy组多倍体HeLa细胞增殖活力均较对照组细胞和7 Gy组多倍体HeLa细胞显著下降(均P<0.05)。对照组、7 Gy组和14 Gy组多倍体HeLa细胞的凋亡亚群比例分别为(3.67±1.16)%、(3.07±0.81)%、(3.83±0.91)%, 其中早期凋亡细胞亚群比例分别为(2.33±0.35)%、(2.13±0.61)%、(2.23±0.32)%, 晚期凋亡细胞亚群比例分别为(1.33±0.81)%、(0.93±0.31)%、(1.60±0.60)%, 差异均无统计学意义(F=0.52, P=0.620;F=0.15, P=0.864;F=0.92, P=0.450)。对照组、7 Gy组和14 Gy组的多倍体HeLa细胞迁移数目分别为297.40±26.53、121.33±15.16、18.40±4.79, 侵袭细胞数目分别为195.67±20.26、63.60±6.91、9.47±3.23, 差异具有统计学意义(F=647.28, P<0.001;F=213.94, P<0.001)。7 Gy和14 Gy组多倍体HeLa细胞的迁移与侵袭能力与对照组相比显著下降, 14 Gy组多倍体HeLa细胞的迁移与侵袭能力显著低于7 Gy组(均P<0.001)。辐射诱导的多倍体HeLa细胞P-STAT3(Tyr 705)、Bcl-2的表达水平均高于对照组, 且随着辐射剂量的增加表达水平进一步增高;与对照组相比, 14 Gy组多倍体HeLa细胞Survivin、Mcl-1表达水平均上调(均P<0.05)。3组间Bcl-xL表达差异无统计学意义(F=0.52, P=0.618)。结论辐射诱导的多倍体HeLa细胞增殖、迁移及侵袭能力降低, 凋亡率无显著变化, 但STAT3信号通路激活伴随下游抗凋亡相关蛋白表达上调, 有利于多倍体肿瘤细胞成为宫颈癌放疗后复发的潜在危险因素。