蛋白激酶C在辐射诱导旁效应信号通路中的作用

发布时间：2017-11-13 03:11

  本文关键词：蛋白激酶C在辐射诱导旁效应信号通路中的作用

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【摘要】：电离辐射是一切能引起物质电离的辐射总称。电离辐射的特点是能量高、频率高、波长短。它可分为带电粒子和不带电粒子,高速带电的粒子有α粒子、β粒子、质子,不带电粒子有X射线、γ射线以及中子。电离辐射是被公认为的有毒物质,过量的辐射可以致癌以及引起胎儿的死亡或者畸形、引起放射病等。过去的研究表明,辐射除了直接作用于细胞核外,胞内细胞质或胞外介质受到辐射也会引起生物学效应,没有直接受辐照的细胞由于信号传递从而表现出与直接接受辐照细胞类相似的生物学效应,包括细胞凋亡或延迟死亡、突变、基因表达改变、基因的不稳定性、炎症反应、微核的形成以及细胞生长异常等,这类现象称为辐射诱导的旁效应(Radiation-inducted bystander effect,RIBE)。但是到目前为止,RIBE的相关分子机理还不是特别清楚。目前普遍认为,辐射诱导的旁效应主要是通过间隙连接和直接辐射细胞释放的细胞因子作用于未受辐照细胞进行信号转导两种方式发生的。蛋白激酶C(Protein kinase C,PKC)属于多功能的丝氨酸和苏氨酸激酶,它参与细胞内许多重要的反应,如细胞的凋亡、分化、细胞骨架的修复和离子通道的调节等。之前有报道PKC可能参与辐射诱导的旁效应,但是具体机制仍不清楚。本研究以中国仓鼠的卵巢瘤细胞系AL为研究对象,探究PKC在辐射诱导旁效应信号通路中的作用。所获得的主要实验结果如下:1、经过0.5Gyα粒子的辐射,旁细胞中的PKC发生转位,丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路中关键蛋白ERK(Extracellular regulated protein kinases)被激活,表现为磷酸化水平提高。与旁效应发生密切相关的下游效应物环氧化酶-2(Cyclooxygenase-2,COX-2)表达水平上调,细胞CD59-突变率也大大提高了。在辐照前一个小时加入PKC转位抑制剂白屈菜赤碱后,旁细胞中PKC激活被抑制了,ERK的磷酸化水平和COX-2的表达水平的上调受到了抑制,细胞CD59-突变率降低,揭示PKC的转位激活可能是导致旁效应的原因;2、对直接辐照细胞和旁细胞进行检测发现,直接辐照细胞产生的TNFα逐渐增多,而旁细胞产生的TNFα并未发现明显改变。对旁细胞膜蛋白的检测表明,旁细胞中TNFα受体TNFR1的表达水平在照射后升高,说明旁效应的发生可能是旁细胞对直接照射细胞中释放出的TNFα的反应造成的;3、当用TNFα直接处理细胞时,我们观察到PKC发生了转位激活、ERK的磷酸化水平和COX-2表达水平上调、CD59-突变率上调等现象。而在辐照前加入TNFα中和抗体,旁细胞中的PKC的转位、ERK激活、COX-2表达上调、CD59-突变率上升等现象均被抑制,证实了TNFα是导致一系列旁效应的原因;4、用PKC激活剂佛波醇-12-肉豆蔻酯-13-乙酯(Phorbol 12-myristate13-acetate,PMA)处理细胞后,PKC发生转位激活,TNFR1在细胞膜上的蛋白水平在处理15、30、120分钟后均有上升。进一步的分析发现,PKC的激活可导致TNFR1的内化和循环过程速度增加,并且循环增加的速度要大于内化的速度,最终导致细胞膜上TNFR1水平上升。
【学位授予单位】：华南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R818

【参考文献】

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1 夏琼;李传刚;孙爱民;张雪林;;PKC亚型选择性与辐射诱导肝HepG2细胞凋亡[J];南方医科大学学报;2010年06期

2 高原;于s，

本文编号：1178829