TRF2在放射性肺损伤中AEC和LFB凋亡调控中的作用及其机制研究

放射性肺损伤（RPI）是制约肿瘤放疗和放射损伤救治的瓶颈问题，其分子机制未阐明，无有效防治措施。前期研究提示TRF2与C57BL/6J小鼠易发肺纤维化相关，其沉默后成纤维细胞（LFB）凋亡率增加，基于TRF2参与DNA损伤反应及细胞凋亡和端粒功能调控，而前期研究表明肺泡上皮细胞（AEC）凋亡和LFB抗凋亡在RPI进程中发挥重要作用。本课题利用易/抗纤维化小鼠及其AEC和LFB，建立TRF2不同表达状态的细胞和动物模型，以γ射线为损伤因素，通过细胞生物学行为、肺组织病理和呼吸功能改变等研究TRF2对细胞凋亡和RPI进程的调控作用；并通过TRF2磷酸化、端粒长度、端粒酶表达及活性、ABPs、PML、ECTR等检测以及ATM、p-ATM、ATM与TRF2的相互作用、p53、p-p53、p53与TRF2相互作用等探讨TRF2对两种细胞凋亡调控的机制，以期阐明TRF2在RPI进程中的作用及其机制。

放射性肺损伤（RPI）是制约肿瘤放疗和放射损伤救治的瓶颈问题，其发生发展具有显著的种属和个体差异，此种差异存在的机制尚未揭示。肺泡上皮细胞（AEC）凋亡和成纤维细胞（LF）抗凋亡在RPI进程中发挥重要作用，DNA损伤是γ射线对细胞的直接损伤效应，既往研究提示TRF2可能与RPI种属差异相关，其在DNA损伤修复和细胞凋亡中均发挥重要调控作用。本研究旨在探讨TRF2在RPI种属差异中的作用。方法：采用20 Gy 60Co γ射线照射C57BL/6J和C3H/HeN小鼠各50只建立动物模型，原代分离培养C57BL/6J和C3H/HeN小鼠肺成纤维细胞，采用0、6和12Gy γ射线照射建立细胞模型。HE和天狼猩红染色以及电镜和羟脯氨酸含量检测比较二者RPI进程差异；原位末端标记、电镜和流式细胞仪检测细胞凋亡；单细胞凝胶电泳和γ-H2AX表达的免疫荧光化学法染色进行DNA损伤分析；免疫印迹、免疫组织化学检测蛋白表达；实时荧光定量PCR芯片分析TRF2及端粒调控相关基因的表达。结果：C57BL/6J小鼠照后16m肺组织病理改变经历间质性炎症、细胞增生和纤维化，C3H/HeN小鼠照后16m肺组织为间质性炎症改变。两种小鼠胸部受照射后不同时间肺组织中凋亡细胞的种类和凋亡率存在显著差异，照后早期C57BL/6J小鼠肺泡上皮细胞凋亡显著多于C3H/HeN小鼠，而照射后3m该小鼠又未能通过凋亡清除增生的巨噬细胞和成纤维细胞。两种小鼠肺组织及分离的LFs照射前后TRF2及相关分子的表达变化存在显著差异，照前高表达TRF2的C3H/HeN小鼠肺组织照后1m内仍高于C57BL/6J小鼠，但照后3m表达显著低于后者，照射前后端粒及其相关调控网络存在多个差异基因。两种小鼠LFs照后均发生DNA损伤，但C3H/HeN小鼠LFs照射后DNA损伤修复较C57BL/6J小鼠LFs需要时间更长，二者凋亡率均低于5%。照前胞浆高表达TRF2的C3H/HeN小鼠LFs照射后6h核呈强阳性，而C57BL/6J小鼠LFs于照射后6h胞浆弱阳性，胞核阴性；P-ATM变化规律与TRF2类似。结论：照射后C57BL/6J和C3H/HeN小鼠AEC凋亡和LFs抗凋亡及其DNA损伤修复的差异为二者易/抗纤维化的机制之一；TRF2在此差异中发挥调控作用。