线粒体靶向KillerRed增强辐射诱导HeLa细胞自噬作用及其机制

目的:探讨线粒体靶向KillerRed(mtKR)增强辐射诱导HeLa细胞线粒体失能及细胞自噬作用,并阐明其相关分子机制。方法:线粒体靶向质粒PTEN诱导激酶1(Pink1)-mtKR转染HeLa细胞后,进行可见光和4 Gy X射线照射,实验分为对照组、空载体组、Pink1-mtKR组、对照+4 Gy X射线照射组、空载体+4 Gy X射线照射组和Pink1-mtKR+4 Gy X射线照射组。X线照射后24 h,采用流式细胞术检测线粒体膜电位(MMP)和细胞自噬率,采用生化试剂盒检测线粒体呼吸链复合物Ⅰ和Ⅲ水平,采用Western blotting法检测自噬分子P62、Pink1、帕金蛋白(parkin)和线粒体外膜转换酶20(Tom20)的表达量。结果:Pink1-mtKR瞬时转染HeLa细胞后,给予可见光联合4 Gy X射线照射,与对照组比较,Pink1-mtKR组细胞MMP、线粒体呼吸链复合物Ⅰ和Ⅲ水平均明显降低(P<0.05),细胞自噬率明显升高(P<0.05),Pink1-mtKR+4 GyX射线照射组细胞MMP、线粒体呼吸链复合物Ⅰ和Ⅲ水平进一步降低(P<0.05),自噬率进一步升高(P<0.05)。与对照组比较,Pink1-mtKR组和Pink1-mtKR+4 Gy X射线照射组细胞总蛋白中Pink1和parkin蛋白表达量无明显变化,而P62蛋白表达量增加,Pink1-mtKR组和Pink1-mtKR+4 Gy X射线照射组细胞线粒体蛋白中Pink1、parkin和Tom 20蛋白表达量均明显增加。结论:mtKR可增强辐射诱导的线粒体失能和自噬,其机制可能涉及到Pink1/parkin自噬通路的调控。