铜吸收转运蛋白介导放射性肠损伤的作用及机制研究

目的探讨铜吸收转运蛋白(CTR1)在辐射诱导的小肠细胞放射损伤中发挥的作用及机制。方法采用人小肠上皮细胞(HIEC)和大鼠小肠隐窝上皮细胞(IEC⁃6),分别经2、4、6、8 Gy和5、10、15、20 Gy X射线照射,构建放射损伤细胞模型。照后2、4、8、24、48 h收集细胞,通过Western blot检测CTR1蛋白对辐射的时间⁃剂量响应。将CTR1 shRNA转染入HIEC和IEC⁃6细胞后进行X射线照射,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP⁃MS)检测细胞内铜水平。通过克隆形成实验确定CTR1对上述细胞辐射敏感性作用,检测活性氧(ROS)水平和DNA损伤来进一步探讨相关机制。Western blot检测X射线照射以及沉默CTR1对抗氧化蛋白Nrf2、HO⁃1,铜死亡相关蛋白DLAT、LIAS和FDX1表达的影响,初步确定CTR1的调控机制。结果Western blot表明两株细胞经不同剂量的X射线照射后CTR1表达均显著上调,并且呈显著的时间剂量响应关系(t=3.53、3.45、6.37、11.11、11.13,P<0.05)。沉默CTR1后的两株细胞放射敏感性均低于对照,增敏比分别为1.146、1.201。沉默CTR1缓解了辐射诱导IEC⁃6细胞内的铜蓄积(t=3.10,P<0.05)。两株细胞照射沉默组ROS产量显著低于照射对照组(t=5.23、2.96,P<0.05);并且照射沉默组γ⁃H2AX蛋白表达较照射对照组有所减少(t=7.50、4.29,P<0.05)。此外,X射线诱导Nrf2、HO⁃1蛋白表达上调;沉默CTR1后Nrf2和HO⁃1的表达会进一步增加。电离辐射导致铜死亡标志物DLAT以及铁硫簇蛋白LIAS、FDX1丢失,而沉默CTR1能促进上述蛋白表达水平恢复正常。结论CTR1沉默后的小肠细胞HIEC和IEC⁃6辐射抗性增强,涉及的机制可能与氧化应激和铜死亡途径有关。