论文部分内容阅读
血管内皮细胞是对射线较为敏感的细胞。电离辐射可诱导血管内皮细胞凋亡,导致血管功能障碍、出血以及新血管生成困难,从而与多种放射损伤性疾病及并发症(如放射性皮肤溃疡等)的发生发展密切相关。文献报道促血管生成因子bFGF对辐射诱导的血管内皮细胞凋亡具有明显的抑制作用,可部分或完全逆转辐射诱导的血管内皮凋亡,但其机理尚不清楚。深入研究bFGF对辐射诱导的血管内皮细胞凋亡的调控作用及其信号转导机制,对于多种放射性疾病的机理和治疗研究,以及提高肿瘤放疗的效果并寻找新治疗靶点均具有重要的意义。 目前认为bFGF主要通过激活Ras/MAPK和PI3K/Akt等信号转导途径调节血管内皮细胞的迁移、增殖、存活和分化,促进新血管生成。但bFGF是否通过这2条途径抑制辐射诱导的血管内皮凋亡尚不清楚。本研究采用原代分离培养的人脐带静脉内皮细胞及人脐带静脉内皮细胞株ECV304等作为细胞模型,通过多种方法证实bFGF通过FGFR/Ras/MEK/MAPK/Rsk2/Bad(serine112)途径和FGFR/PI3K/Akt/Bad(serine136)途径抑制辐射诱导的血管内皮细胞凋亡。主要结果如下: 1.bFGF可通过FGFR/Ras/MEK/MAPK/Rsk2/Bad(serine112)途径抑制辐射诱导的血管内皮细胞凋亡,且bFGF诱导受照射的血管内皮细胞中转录因子CREB的激活(at serine 133位点磷酸化) 我们采用γ射线照射法建立了电离辐射诱导血管内皮凋亡的细胞模型,发现照射剂量为10Gy、照后24h检测细胞凋亡率较高。应用bFGF可明显抑制辐射诱导的血管内皮细胞凋亡,并且此抑制作用部分通过Ras/MAPK途径介导:(1)bFGF可诱导受照射的血管内皮细胞中FGFR、MEK和p44/42 MAPK的磷酸化(激活)。(2)MEK的抑制剂U0126和PD98059可阻断Ras/MEK/MAPK途径的活化,并部分,阻断bFGF的抗凋亡作用。U0126和PD98059未能完全阻断bFGF的抗凋亡作用,提示bFGF可能还通过其它的信号通路如PI3K/Akt等途径抑制辐射诱导的血管内皮细胞凋亡。(3)转染突变的Rsk2(DN Rsk2)可干扰bFGF的抗凋亡作用,表明bFGF的抗凋亡作用通过Rsk2介导。(4)进一步研究证实,bFGF诱导受照射的血管内皮细胞中促凋亡蛋白Bad在serine 112位点的磷酸化及转录因子CREB在serine 133位点的磷酸化。MEK的抑制剂可阻断bFGF诱导的Bad serine 112磷酸化,表明bFGF诱导的BAD serine 112磷酸化是通过MAPK-Rsk2信号介导的。 (5)MAPK途径依赖的Bad serine 1 12磷酸化可诱导BAD一Bel·XL二聚体解离,抑制MAPK途径可增加BAD一Bcl一XL二聚体的形成。表明依赖MAPK途径的Badserine 112磷酸化参与了bFGF的抗凋亡作用。上述结果表明bFGF通过Ras脱EK刀讨AP凡叹skZ旧ad(serinell2)途径抑制辐射诱导的血管内皮细胞凋亡。提示在放射性皮肤溃疡的治疗中Ras乃姓APK途径的激活具有重要的作用,可抑制溃疡组织中的血管内皮凋亡、促进新血管生成。在肿瘤血管内皮细胞中,Ras舰APK途径也可作为提高肿瘤放疗效果的潜在靶点,抑制Ras舰APK途径可促进辐射诱导的肿瘤血管内皮凋亡。 2.bFGF主要通过FGFR了PI3E口Akt忍ad(serinel36)途径抑制辐射诱导的血管内皮细胞凋亡 PI3KjAkt信号途径是一条重要的血管内皮凋亡抑制途径。我们发现在介导bFGF抗辐射诱导的血管内皮凋亡作用方面,PI3K/A欠t途径较Ras/MAPK途径更为重要。(1) bFGF可引起受照射的血管内皮细胞中PI3K/Akt途径的激活,包括诱导FGFR磷酸化、激活PI3K的活性及诱导Akt在serine 473位点的磷酸化。(2)PI3K的抑制剂W brtmannin和LY294002完全阻断了bFGF对辐射诱导的血管内皮细胞凋亡的抑制作用,转染突变的Akt同样阻断了bFGF的抗凋亡作用。(3)发现bFGF明显促进受照射后的血管内皮细胞中Bad蛋白的磷酸化(at serine 136)。抑制PI3K信号可阻断bFGF诱导的Bad serine 136磷酸化,表明在受照射的血管内皮细胞中,bFGF诱导的Bad serine 136磷酸化是由PI3K/Akt信号途径介导的。上述结果显示bFGF通过PI3E了AkL旧ad(serine136)途径抑制辐射诱导的血管内皮细胞凋亡。提示在放射性皮肤溃疡的治疗中PI3幻从t途径的激活具有重要的作用,可促进溃疡组织中的新血管生成。在肿瘤组织的血管内皮细胞中,PI3玲Akt途径可作为提高肿瘤放疗效果的重要靶途径,抑制PI3K/Akt途径可促进辐射诱导的肿瘤血管内皮凋亡。 结论:(l)电离辐射可诱导血管内皮细胞凋亡。(2) bFGF可抑制辐射诱导的血管内皮细胞凋亡。(3) bFGF主要通过PI3E丫A火t途径抑制辐射诱导的血管内皮细胞凋亡。(4)bFGF可通过FGF凡叹as舰EK/MAPK/RskZ侣ad(serinellZ)途径抑制辐射诱导的血管内皮细胞凋亡,且bFGF诱导受照射的血管内皮细胞中转录因子cREB的激活。在放射性肺纤维化的发生发展或放射性皮肤溃疡的治疗中这两条途径的激活均具有重要的作用。在肿瘤组织的血管内皮细胞中,Ras彻APK途径和PI3刃Akt途径均可能作为提高肿瘤放疗效果的潜在靶点。