线粒体复合损伤在氡致肺支气管细胞(BEAS-2B)恶性转化过程中的作用机制

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目的:建立氡染毒致人支气管上皮细胞恶性转化模型,探讨线粒体损伤在氡致人支气管上皮细胞恶性转化过程中的机制。  方法:(1)建立氡染毒致人支气管上皮细胞(BEAS-2B)恶性转化模型。细胞接种于Transwell培养皿,置于HD-3型多功能氡室,氡染毒浓度为20000 Bq/m3,染毒时间20 min/次,每次染氡后收集细胞进行常规培养,传代后进行下一轮氡染毒,重复染毒40次。(2)观察对照组以及氡暴露不同代数(Rn-0,Rn-5,Rn-10, Rn-20,Rn-30,Rn-40代)细胞形态,同时检测各组细胞的增殖活性、平板克隆形成集落数、划痕实验细胞迁移率。(3)在氡暴露的不同代数(Rn-0,Rn-5,Rn-10, Rn-20,Rn-30,Rn-40代),采用化学发光法检测ATP含量;DCFH-DA荧光探针测定细胞内活性氧水平;Annexin V法检测细胞凋亡情况;PI单染法检测细胞周期分布情况;real-time PCR检测细胞线粒体DNA拷贝数变化;JC-1荧光探针流式细胞仪检测细胞线粒体膜电位;Western blot检测细胞色素C的蛋白表达水平。  结果:(1)显微镜下观察正常BEAS-2B细胞形态以长梭形为主,细胞大小均匀,细胞边缘光滑且清晰,胞质清晰透亮,而染氡后的细胞呈现不规则多边形或网状,表面粗糙、细胞边缘不清晰。(2)与对照组Rn-0细胞比较,氡染毒后BEAS-2B细胞的平板克隆集落数、细胞迁移率明显升高,细胞倍增时间不同程度减少。同时,BEAS-2B细胞经氡染毒后自第20代开始出现恶性转化的特征。(3)氡染毒致细胞恶性转化过程中,随着染氡代数增加ATP合成逐渐增加;线粒体膜电位水平也随染氡代数增加而增加;染氡细胞内活性氧水平随着染氡代数的增加而降低;(4)氡染毒BEAS细胞从第10代开始mtDNA拷贝数呈现显著增加趋势。在氡染毒细胞中,细胞色素C蛋白的表达量在第5代出现升高现象,但随着染氡剂量的增加细胞色素C蛋白的表达水平持续下降。  结论:(1)成功建立了氡染毒致人支气管上皮细胞恶性转化模型;(2)线粒体损伤、能量代谢途径改变在氡照射所致细胞恶性转化过程中起关键作用。线粒体功能改变是氡致细胞恶性转化过程中的重要影响因素。
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