摘要：[目的]探讨分次低剂量电离辐射（LDIR）对人支气管上皮（HBE）细胞发生铁死亡及其中差异表达基因（DEGs）、相关生物学过程与通路的影响。[方法]分别给予不同剂量X射线（0、25、50、75和100 mGy）单次辐照HBE细胞24、48和72 h，采用MTT法检测细胞活力改变。给予0、25、50、100 mGy X射线辐照细胞5次，每次辐照间隔48 h，剂量率为50 mGy/min，辐照结束后24 h收获细胞，检测铁死亡相关基因SLC7A11与GPX4 mRNA与蛋白水平、细胞中铁含量及FTH1与FTL mRNA表达水平。同时采用高通量测序技术筛选各剂量组DEGs，并进行基因本体论（GO）-生物学过程（BP）、京都基因与基因组百科全书（KEGG）分析和基因富集分析（GSEA）。[结果]与对照组相比，单次LDIR后24 h，75 mGy组细胞增殖率显著增高（P < 0.05）；LDIR后48 h，50、75和100 mGy组细胞增殖率显著增高（P < 0.05）；LDIR后72 h，75和100 mGy组细胞增殖率显著增高（P < 0.05）。与对照组相比，LDIR辐照5次结束后，各剂量SLC7A11和GPX4 mRNA水平均降低（P < 0.05）；各剂量组SLC7A11蛋白水平均降低，25与100 mGy组GPX4蛋白水平均降低；各剂量组铁含量均增高；FTH1与FTL mRNA水平均降低。测序结果显示，与对照组相比，各剂量组DEGs分别为248个、30个和291个，铁死亡相关基因数分别为10个、2个和9个。GO-BP结果显示，DEGs主要富集在对脂质的反应、细胞死亡和对未折叠蛋白的反应等生物过程。KEGG分析显示，DEGs主要富集在JAK-STAT信号通路、脂质与动脉粥样硬化、铁死亡、内质网中的蛋白质加工和FoxO信号通路等通路。GSEA分析结果显示，DEGs主要富集于铁死亡、脂肪酸降解和谷胱甘肽代谢等。[结论]分次低剂量辐射可诱导HBE细胞发生铁死亡。DEGs主要富集于炎症、铁死亡和内质网应激等相关生物学过程和信号通路。
文章目录
1 材料与方法
1.1 细胞培养与辐照分组
1.2 细胞增殖率检测
1.3 细胞铁死亡相关蛋白表达水平检测
1.4 细胞铁死亡相关基因mRNA水平检测
1.5 细胞铁含量检测
1.6 高通量测序
1.7 统计学处理
2 结果
2.1 不同剂量单次辐照对HBE细胞增殖率的影响
2.2 分次LDIR诱导HBE细胞铁死亡
2.3分次LDIR诱导HBE细胞mRNA差异表达分析
2.4 分次LDIR诱导HBE细胞DEGs富集分析
3 讨论
