【摘 要】
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目的:研究γ射线辐照后辐射旁效应对HepG2细胞的影响,探讨ATM-AKT-Nrf2通路参与调控辐射诱导辐射旁效应的相关机制。方法:实验采用人肝癌HepG2细胞,利用转移辐射条件刺激液模式建立辐射诱导的细胞旁效应模型,用1、3、5、7、9μmol/L KU60019抑制ATM,0.5、1、1.5、2μmol/L MK2206抑制AKT。实验分组为（1）:空白组（NC组）、辐射旁效应组（ICM组）、
【基金项目】
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湖南省教育厅科学研究重点项目:ATM-AKT-Nrf2通路在辐射旁效应中的调控作用及机制研究（19A429）（导师黄波主持）； 湖南省自然科学基金面上项目:DNA-PKcs-AKT-Nrf2通路在辐射旁效应中的调控作用及机制研究（2021JJ30592）（导师黄波主持）；
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目的:研究γ射线辐照后辐射旁效应对HepG2细胞的影响,探讨ATM-AKT-Nrf2通路参与调控辐射诱导辐射旁效应的相关机制。方法:实验采用人肝癌HepG2细胞,利用转移辐射条件刺激液模式建立辐射诱导的细胞旁效应模型,用1、3、5、7、9μmol/L KU60019抑制ATM,0.5、1、1.5、2μmol/L MK2206抑制AKT。实验分组为（1）:空白组（NC组）、辐射旁效应组（ICM组）、辐射旁效应+KU60019组（ICM+KU60019组）、单纯辐照组（IR组）;（2）空白组（NC组）、辐射旁效应组（ICM组）、辐射旁效应+MK2206组（ICM+MK2206组）、单纯辐照组（IR组）。MTT法检测细胞存活率;生长曲线实验检测细胞增殖能力;微核实验检测细胞内微核形成数;流式细胞仪检测细胞凋亡;用微板法测定超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量;用活性氧试剂盒检测细胞内活性氧水平;荧光分光光度法测定线粒体膜电位（MMP）;Western blot检测ATM、p-ATM、AKT、p-AKT、Nrf2、HO-1、Bax、Bcl2、Cleaved-caspase3蛋白表达水平。结果:1.（1）7μmol/L KU60019作用HepG2细胞24、48、72小时,与空白组相比,细胞存活率降低（P＜0.05）;与辐射旁效应组相比,ICM+KU60019组细胞存活率明显下降（P＜0.05）。（2）2μmol/L MK2206作用HepG2细胞24、48、72小时,与空白组相比,细胞存活率降低（P＜0.05）;与ICM组相比,ICM+MK2206组细胞存活率明显下降（P＜0.05）。2.与空白组相比,辐射旁效应组、IR组细胞生长速度、SOD活力、线粒体膜电位降低,细胞内ROS、MDA含量、微核形成数、细胞凋亡率升高（P＜0.05）;与辐射旁效应组相比,ICM+KU60019组、ICM+MK2206组细胞的生长速度、SOD活力、线粒体膜电位降低（P＜0.05）,细胞内ROS、MDA含量、微核形成数、细胞凋亡率升高。3.与空白组相比,辐射旁效应组、辐照组ATM、p-ATM、p-AKT、Nrf2、HO-1、Bax、Cleaved-caspase3蛋白表达明显增加,IR组表达最高（P＜0.05）,Bcl2蛋白表达明显下降,辐照组表达最低（P＜0.05）。与辐射旁效应组相比,ICM+KU60019组ATM蛋白表达稍下降,p-ATM、p-AKT、Nrf2、HO-1表达明显下降（P＜0.05）,Bax、Cleaved-caspase3等蛋白表达明显增高,Bcl2蛋白表达明显下降。ICM+MK2206组ATM、p-ATM蛋白表达无明显变化,Bax、Cleaved-caspase3蛋白表达明显增高,p-AKT、Nrf2、HO-1、Bcl2蛋白表达明显下降（P＜0.05）。结论:1.辐射旁效应使细胞发生氧化损伤,细胞存活率、细胞内SOD活力、细胞增殖能力、线粒体膜电位降低,细胞内微核形成数,ROS、MDA含量升高。2.辐射旁效应促使细胞发生凋亡,凋亡蛋白Bax、Cleaved-caspase3表达增加,激活PI3K家族DNA损伤修复蛋白ATM,ATM激活后,其调控的下游AKT被激活,辐射损伤以及辐射产生的ROS等损伤因子激活Nrf2,下游抗氧化酶HO-1表达增加,发挥抗氧化作用。3.抑制ATM可抑制其下游调控的AKT磷酸化、从而受AKT调控的Nrf2通路受到抑制,抑制AKT可抑制其调控的Nrf2表达,对上游ATM无影响。4.ATM-AKT-Nrf2通路参与辐射旁效应的调控,抑制ATM、AKT导致DNA损伤修复受到抑制,加重细胞氧化损伤,提高细胞辐射敏感性,使细胞内微核率、凋亡率增加,细胞增殖受到抑制。
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