孫 陽(yáng) 涂 彧

（蘇州大學(xué)醫(yī)學(xué)部放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)學(xué)院 蘇州 215123）

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硫酸鎂對(duì)人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞的輻射防護(hù)作用

孫 陽(yáng) 涂 彧

（蘇州大學(xué)醫(yī)學(xué)部放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)學(xué)院 蘇州 215123）

摘要對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞(Human umbilical vein endothelial cells, HUVECs) 分3組進(jìn)行不同處理后采用流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞周期分布；Annexin V/PI雙染法測(cè)定細(xì)胞凋亡率；Western blot檢測(cè)Bcl-2蛋白的表達(dá)情況；RT-PCR法檢測(cè)Bcl-2 mRNA的表達(dá)情況。結(jié)果顯示，硫酸鎂可以在X-射線照射24 h后改善HUVECs細(xì)胞G2/M期阻滯；在輻照后24、48、72 h可以提高細(xì)胞對(duì)X-射線的輻射敏感性，并增加細(xì)胞凋亡率(t=4.24、7.19、3.20，p<0.05)；在輻照后48、72 h能明顯抑制抗凋亡蛋白Bcl-2蛋白的表達(dá)；照后24、48、72 h 的Bcl-2 mRNA表達(dá)量減少(t=3.034、6.182、3.957，p<0.05)。結(jié)果提示，硫酸鎂可以緩解X-射線照射后細(xì)胞G2/M期阻滯，增加照射后HUVECs的細(xì)胞凋亡率，降低X-射線誘導(dǎo)的抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)。

關(guān)鍵詞硫酸鎂，人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞，X-射線，細(xì)胞凋亡，Bcl-2

基金資助：國(guó)家自然科學(xué)基金(K112830513)資助

第一作者：孫陽(yáng)，男，1989年7月出生，2012年畢業(yè)于蘇州大學(xué)放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)學(xué)院，現(xiàn)為該校碩士研究生，研究方向?yàn)榉派鋼p傷與防護(hù)

Supported by National Natural Science Foundation of China (K112830513)

First author: SUN Yang (male) was born in July 1989 and graduated from School of Radiation Medicine and Protection of Soochow University in 2012. Now he is a master candidate at Soochow University, majoring in radiation injury and protection

Received 19 January 2016; accepted 11 March 2016

CLC TL71

放射性腦損傷(Radiation-induced brain injury, RBI)是臨床上頭頸部腫瘤放射治療過(guò)程中的比較常見(jiàn)并發(fā)癥之一，其發(fā)病機(jī)制并無(wú)統(tǒng)一定論，目前認(rèn)為至少有3種因素參與了中樞神經(jīng)系統(tǒng)放射性腦損傷的發(fā)病機(jī)制：細(xì)胞損傷、血管損傷和自身免疫反應(yīng)[1]。關(guān)于血管由射線引起的損傷的大部分研究都集中在內(nèi)皮細(xì)胞，因?yàn)橥ǔＵJ(rèn)為內(nèi)皮細(xì)胞是血管壁最脆弱敏感的部位。電離輻射可引起不同類(lèi)型的DNA損傷，影響細(xì)胞存活和死亡的主要原因是DNA的損傷修復(fù)。DNA損傷后，細(xì)胞出現(xiàn)G1/S和/或G2/M期的周期阻滯，細(xì)胞周期進(jìn)程的抑制有利于細(xì)胞有充足的時(shí)間進(jìn)行損傷修復(fù)[2]。當(dāng)DNA修復(fù)不可逆轉(zhuǎn)，細(xì)胞則會(huì)發(fā)生凋亡。電離輻射引起的組織損傷反應(yīng)的關(guān)鍵步驟包括血管內(nèi)皮細(xì)胞功能和結(jié)構(gòu)的改變。采取有效的防護(hù)和救治措施來(lái)保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)預(yù)防和治療正常組織的輻射損傷有著很大的意義。前期的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，硫酸鎂可以緩解電離輻射對(duì)人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞(Human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)增殖的損傷，緩解細(xì)胞G2/M期阻滯，增加細(xì)胞凋亡率，修復(fù)電離輻射誘發(fā)的細(xì)胞損傷[3-4]。鎂離子的應(yīng)用對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞和血管周?chē)M織的損傷癥狀的緩解有一定作用[5]。前期實(shí)驗(yàn)中觀察到，硫酸鎂通過(guò)下調(diào)核因子NF-kB的表達(dá)，減輕X-射線引起的g-H2AX蛋白的表達(dá)，從而減輕X-射線引起的DNA的雙鏈斷裂，以利于DNA損傷的修復(fù)[6]。本研究探討硫酸鎂對(duì)輻照后人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞周期進(jìn)程的改變以及細(xì)胞凋亡的情況，分析硫酸鎂是否影響了細(xì)胞DNA損傷的修復(fù)。

1 材料與方法

1.1 試劑及儀器

杜爾伯科改良伊格爾細(xì)胞培養(yǎng)液（DMEM，美國(guó)Hyclone公司）、胎牛血清（美國(guó)GIBCO公司）、磷酸鹽緩沖液(PBS，美國(guó)Hyclone公司）、Annexin V-FITC Apoptosis Detection Kit（BD Biosciences，美國(guó)BD公司）、PI（Propidium iodide，美國(guó)BD公司）、硫酸鎂注射液（國(guó)藥集團(tuán)容生制藥有限公司，產(chǎn)品批號(hào)：12073142）、一抗兔抗人Bcl-2（美國(guó)Immuno Way公司）、二抗辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記山羊抗兔、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒（日本Takara公司）、實(shí)時(shí)定量PCR試劑盒（上海灝勤生物公司）。

流式細(xì)胞儀（型號(hào)FC500，美國(guó)Beckman Coulter）、梯度PCR儀（德國(guó)Biometra 公司）、7500熒光定量PCR儀（美國(guó)ABI公司）。

1.2 細(xì)胞培養(yǎng)

人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞為本實(shí)驗(yàn)室保存。選取含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基、在37℃、5% CO2條件下的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。選取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.3 照射條件

選用蘇州大學(xué)放射醫(yī)學(xué)院的X-射線機(jī)(RS-2000 Pro Biological Irradiator)進(jìn)行輻照實(shí)驗(yàn)，設(shè)定吸收劑量4 Gy，劑量率1.2 Gy/min，照射時(shí)間196 s。

1.4 實(shí)驗(yàn)分組

對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞分為空白對(duì)照組(Con)、單純照射組(IR)和照射加藥組(IR+ MgSO4) 3組。空白對(duì)照組的細(xì)胞選用含10%的胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基進(jìn)行處理；單純照射組采用X-射線機(jī)輻照至吸收劑量為4 Gy；照射加藥組的細(xì)胞預(yù)先采用濃度為1.25 mg/mL的硫酸鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)0.5～1 h后再用X-射線照射至吸收劑量為4 Gy。

1.5 流式細(xì)胞儀檢測(cè)HUVECs的細(xì)胞周期

取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行傳代、培養(yǎng)。X-射線照射前0.5～1 h加入1.25 mg/mL的硫酸鎂，分別于照射后24、48 h兩個(gè)時(shí)間段收集細(xì)胞，1000 r/min離心5 min，PBS洗滌、1000 r/min離心5 min 2次，取1×105～1×106個(gè)細(xì)胞，用預(yù)冷的濃度為70%的酒精混勻，放入?20℃冰箱過(guò)夜固定。檢測(cè)前以1000 r/min離心5min，除去酒精，再用PBS洗滌細(xì)胞離心2次，加入500 mL PI混勻，室溫靜置0.5 h，用流式細(xì)胞儀檢測(cè)。

1.6 流式細(xì)胞儀檢測(cè)HUVECs的細(xì)胞凋亡率

吹打?qū)?shù)生長(zhǎng)期的人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞制成細(xì)胞懸液，以1×106mL?1的密度接種于6孔板中，置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h。X-射線照射前0.5～1 h加入1.25 mg/mL硫酸鎂，然后分別于照射后24、48、72 h收集細(xì)胞，1000 r/min離心5 min，去上清后PBS洗滌細(xì)胞、1000 r/min離心5 min 2次，收集l×105～1×106個(gè)細(xì)胞，加入500 mL Annexin V-FITC Binding Buffer，搖勻制成懸浮細(xì)胞，加入5mLAnnexin V FITC混勻，避光孵育15 min，再加入5 mL PI，室溫下輕輕混勻于避光條件下孵育5 min，流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡率情況，激發(fā)光波長(zhǎng)488 nm；用計(jì)算機(jī)分析細(xì)胞凋亡比率，記錄細(xì)胞凋亡率。

1.7 Western blot 檢測(cè)

X-射線照射后收取細(xì)胞樣品置于冰上，加入細(xì)胞裂解液，離心提取細(xì)胞總蛋白，取等量蛋白進(jìn)行SDS-PAGE電泳并轉(zhuǎn)膜，5% BSA封閉2～3 h后加入一抗(1:1000)，4℃冰箱搖床過(guò)夜16 h，二抗為辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記山羊抗兔(1:2000)，用超敏ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒，檢測(cè)蛋白表達(dá)。

1.8 mRNA的檢測(cè)

X-射線照射后收集細(xì)胞，置于冰上，抽提RNA，采用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA，采用羅氏Taq man探針?lè)z測(cè)mRNA的表達(dá)量，分析結(jié)果并計(jì)算。

1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 硫酸鎂對(duì)X-射線照射后HUVECs細(xì)胞周期

阻滯的影響

如表1所示，與空白對(duì)照組相比，HUVECs在X-射線照射24 h后呈G2/M期阻滯；照射48 h后，G2/M期阻滯不明顯，沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。硫酸鎂作用24 h后細(xì)胞G2/M期阻滯現(xiàn)象得到改善(p<0.05)，24 h時(shí)使照射誘導(dǎo)的G2/M期比例由(48.88±0.48)%降至(38±1.24)%；作用48 h后細(xì)胞G2/M期阻滯現(xiàn)象改善不明顯，比例由(22.04±5.24)%降至(20.64±2.90)%，沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1　硫酸鎂對(duì)X-射線照射后HUVECs細(xì)胞周期的影響xTable 1　Effects of magnesium sulfate on the cell cycle status of HUVECs irradiated with X-rays　　(±s, n=3, %)

表1　硫酸鎂對(duì)X-射線照射后HUVECs細(xì)胞周期的影響xTable 1　Effects of magnesium sulfate on the cell cycle status of HUVECs irradiated with X-rays　　(±s, n=3, %)

注：與同一時(shí)間空白對(duì)照組比較，ap<0.05；與同一時(shí)間單純照射組比較，bp<0.05。Note: compared with Con,ap<0.05; compared with IR,bp<0.05.

組別Groups 　24 h 　 　 　48 h G0/G1 　S 　G2/M 　G0/G1 　S 　G2/M Con 　31.82±0.14 　50.13±2.40 　18.05±2.53 　48.78±1.56 　33.45±2.24 　17.77±1.62 IR 　18.88±0.93 　32.24±0.70 　48.88±0.48a　46.4 ±0.63 　31.56±5.52 　22.04±5.24 IR+MgSO4　19.98±0.10 　42.02±1.79 　38.00±1.24b　46.36±0.84 　33.00±3.79 　20.64±2.90

2.2 硫酸鎂對(duì)X-射線照射后HUVECs細(xì)胞凋亡的影響

X-射線照射后用Annexin V/PI雙染法檢測(cè)硫酸鎂對(duì)HUVECs細(xì)胞凋亡的影響，結(jié)果如圖1所示。照射后24、48、72 h單純照射組細(xì)胞凋亡率較空白對(duì)照組均有不同程度的增加；經(jīng)過(guò)1.25 mg/mL硫酸鎂處理后細(xì)胞凋亡率較照射組均有不同程度的增加，作用48 h后硫酸鎂處理組HUVECs細(xì)胞凋亡率改變顯著。

2.3 Western blot 檢測(cè)抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)

為了解釋細(xì)胞凋亡率變化的結(jié)果，繼續(xù)采用Western blot檢測(cè)方法對(duì)照后HUVECs的Bcl-2蛋白表達(dá)量進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示，硫酸鎂處理組Bcl-2蛋白表達(dá)量較單純照射組明顯降低，見(jiàn)圖2。Bcl-2蛋白與b-actin蛋白的比值見(jiàn)圖3。

2.4 硫酸鎂對(duì)照后HUVECs中Bcl-2 mRNA表達(dá)

的影響

硫酸鎂對(duì)照后HUVECs中Bcl-2 mRNA表達(dá)的影響見(jiàn)圖4。

圖4 硫酸鎂對(duì)照后HUVECs中Bcl-2 mRNA表達(dá)的影響與單純照射組相比，* p<0.05

Fig.4 Effects of magnesium sulfate on Bcl-2 mRNA expression of HUVECs irradiated with X-rays Compared with IR, * p<0.05

由圖4可知，輻照后24 h Bcl-2 mRNA表達(dá)上升，并在照后48 h達(dá)到最高峰，與空白對(duì)照組相比，Bcl-2 mRNA表達(dá)量均升高；照射加藥組的mRNA表達(dá)在不同程度上有一定的降低，與單純照射組相比，照后24、48、72 h的降低均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.034、6.182、3.957， p<0.05)。

3 討論

鎂是人體內(nèi)必不可少的微量元素，參與合成多種必要酶和完成機(jī)體代謝等。本課題組前期的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在射線引起的大鼠腦損傷過(guò)程中，早期應(yīng)用硫酸鎂可以緩解射線引起的放射性腦損傷，如抑制脂質(zhì)過(guò)氧化，降低體內(nèi)自由基的產(chǎn)生，維持細(xì)胞正常代謝[7-8]。1.25 mg/mL硫酸鎂能夠提高X-射線照后細(xì)胞的存活率，抑制射線引起的Foci數(shù)量的增加，減少g-H2AX蛋白的表達(dá)[6]。

輻射誘導(dǎo)的組織反應(yīng)的關(guān)鍵步驟為血管內(nèi)皮細(xì)胞的周期阻滯和凋亡。輻射能誘導(dǎo)細(xì)胞出現(xiàn)DNA損傷，從而引起細(xì)胞出現(xiàn)周期阻滯。血管內(nèi)皮細(xì)胞受X-射線照射后可以誘導(dǎo)細(xì)胞具有較強(qiáng)輻射敏感性的M期和G2期做出適應(yīng)性改變，即引起細(xì)胞出現(xiàn)G2/M期阻滯[9-10]。本研究證明，濃度1.25 mg/mL硫酸鎂可以有效緩解細(xì)胞G2/M期阻滯，可能改善X-射線誘發(fā)的細(xì)胞損傷。細(xì)胞對(duì)DNA損傷做出的應(yīng)答有2種方式[11-12]：細(xì)胞周期阻滯為DNA損傷修復(fù)系統(tǒng)提供充足時(shí)間進(jìn)行修復(fù)或完成DNA復(fù)制；DNA修復(fù)失敗時(shí)引起細(xì)胞程序性死亡（細(xì)胞凋亡）。

細(xì)胞凋亡是由基因調(diào)控的細(xì)胞程序化死亡，其參與許多疾病的病理發(fā)病機(jī)制[13-14]。Bcl-2是一個(gè)多基因家族，其家族成員至今已發(fā)現(xiàn)15個(gè)以上，成員之間相互結(jié)合可形成同源或異源二聚體，通過(guò)調(diào)控相關(guān)酶的活性而雙向調(diào)控細(xì)胞凋亡，其中，起促進(jìn)凋亡作用的家族成員有Bak、Bax、Bad、Bcl-Xs等；抗凋亡家族成員包括Bcl-2、Bcg-l、Bcl-XL等[15-17]。Bcl-2、Bax是該家族中最具代表性的兩個(gè)成員，當(dāng)Bax以同源二聚體的形式存在時(shí)可促進(jìn)細(xì)胞凋亡；而當(dāng)Bcl-2過(guò)度表達(dá)時(shí)，Bax同源二聚體被分開(kāi)，而形成Bax-Bcl-2異源二聚體，從而使細(xì)胞凋亡減少[16-18]。核轉(zhuǎn)錄因子NF-kB是免疫、炎癥和應(yīng)激反應(yīng)的主要調(diào)節(jié)因子[19]。NF-kB是一類(lèi)功能性蛋白質(zhì)，由兩個(gè)亞單位(P50、P65)構(gòu)成異源二聚體。NF-kB與其抑制蛋白IkB結(jié)合后以非活性的狀態(tài)存在于胞漿中，許多刺激（如電離輻射、細(xì)胞因子、病毒、紫外線和蛋白激酶C等）可使IkB磷酸化，然后泛素化降解、釋放、激活NF-kB，由胞漿轉(zhuǎn)入核內(nèi)，與其相關(guān)靶基因中的kB基因序列結(jié)合而起到調(diào)控基因表達(dá)的作用，發(fā)揮相關(guān)生物學(xué)作用[20]。有實(shí)驗(yàn)證明，活化NF-kB通路，從而進(jìn)一步促進(jìn)抗凋亡基因Bcl-2、Bcl-XL的轉(zhuǎn)錄，最終可以使細(xì)胞抵抗凋亡[21]。Bcl-2基因是NF-kB抗凋亡信號(hào)的關(guān)鍵執(zhí)行者之一，Bcl-2基因啟動(dòng)子上存在特異性的kB結(jié)合位點(diǎn)，NF-kB可通過(guò)轉(zhuǎn)錄途徑直接上調(diào)Bcl-2表達(dá)[22-24]。前期實(shí)驗(yàn)證明，1.25 mg/mL硫酸鎂可以通過(guò)抑制NF-kB mRNA的表達(dá)，進(jìn)而阻止NF-kB的核轉(zhuǎn)位來(lái)降低ICAM-1 mRNA和蛋白水平的表達(dá)，從而減輕炎癥反應(yīng)[6]。

選用Western blot和RT-PCR兩種方法研究抗凋亡蛋白Bcl-2基因的表達(dá)，從而研究硫酸鎂對(duì)細(xì)胞DNA損傷修復(fù)的影響。兩種檢測(cè)結(jié)果都提示，電離輻射可能激活擁有kB位點(diǎn)的Bcl-2 mRNA和蛋白的表達(dá)，硫酸鎂可能通過(guò)抑制Bcl-2 mRNA和蛋白水平的表達(dá)，從而表現(xiàn)為細(xì)胞凋亡的增加。

綜上所述，硫酸鎂可以緩解細(xì)胞G2/M期阻滯，減輕射線引起的Bcl-2的表達(dá)，從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡。而硫酸鎂如何通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞凋亡發(fā)揮對(duì)HUVECs防護(hù)作用的確切機(jī)制尚有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

1 劉強(qiáng). 放射性腦損傷研究現(xiàn)狀[J]. 國(guó)外醫(yī)學(xué): 放射醫(yī)學(xué)核醫(yī)學(xué)分冊(cè), 2004, 28(4): 178-181. DOI: 10.3760/cma.j. issn.1673-4114.2004.04.010. LIU Qiang. The study status of radiation induced brain injury[J]. Foreign Medical Sciences: Section of Radiation Medicine and Nuclear Medicine, 2004, 28(4):178-181. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2004.04.010.

2 李雨民. DNA損傷修復(fù)與細(xì)胞凋亡[J]. 國(guó)外醫(yī)學(xué): 放射醫(yī)學(xué)核醫(yī)學(xué)分冊(cè), 1998, 23(3): 112-115. LI Yumin. DNA damage repair and cell apoptosis[J]. Foreign Medical Sciences: Section of Radiation Medicine and Nuclear Medicine, 1998, 23(3): 112-115.

3 封士成, 崔鳳梅, 涂彧. 硫酸鎂對(duì)人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞輻射防護(hù)的作用[J]. 輻射研究與輻射工藝學(xué)報(bào), 2014, 32(2): 020204. FENG Shicheng, CUI Fengmei, TU Yu. Magnesium sulfate on human umbilical vein endothelial cells in radiation protection effect[J]. Journal of Radiation Research and Radiation Processing, 2014, 32(2): 020204.

4 劉萍, 涂彧. 硫酸鎂對(duì)大鼠神經(jīng)干細(xì)胞輻射損傷保護(hù)作用的初步研究[J]. 中華放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)雜志, 2010, 30(6): 639-642. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2010. 06.003. LIU Ping, TU Yu. Magnesium sulfate on rat neural stem cell radiation injury: a preliminary study[J]. Chinese Journal of Radiological Medicine and Protection, 2010, 30(6): 639-642. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2010. 06.003.

5 鄭慧芬, 涂彧. 硫酸鎂對(duì)急性放射性腦損傷后神經(jīng)細(xì)胞凋亡的影響[J]. 現(xiàn)代中西醫(yī)結(jié)合雜志, 2009, 18(4): 364- 367. DOI: 10.3969/j.issn.1008-8849.2009.04.006. ZHENG Huifen, TU Yu. Effect of magnesium sulfate induced the nerve cell apoptosis combined with radiation after acute brain injury[J]. Modern Journal of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine, 2009, 18(4): 364-367. DOI:10.3969/j.issn.1008-8849.2009.04.006.

6 徐華林, 孫陽(yáng), 崔鳳梅, 等. 硫酸鎂抑制經(jīng)輻射后人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞γ-H2AX的表達(dá)[J]. 中華放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)雜志, 2015, 35(3): 161-164. DOI: 10.3760/cma. j.issn.0254-5098.2015.03.001. XU Hualin, SUN Yang, CUI Fengmei, et al. Magnesium sulfate inhibited the expression of γ-H2AX on human umbilical vein endothelial cells after irradiation[J]. Chinese Journal of Radiological Medicine and Protection, 2015, 35(3): 161-164. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2015.03.001.

7 Yuan H, Goets D J, Gaber M W, et al. Radiation-induced permeability and leukocyte adhesion in the rat blood-brain barrier: modulation with anti-ICAM-1 antibody[J]. Brain Research, 2003, 969(1-2): 59-69.

8 馬辰鶯, 徐曉婷, 涂彧, 等. VEGF mRNA及蛋白在大鼠放射性腦損傷模型中的動(dòng)態(tài)變化[J]. 中華放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)雜志, 2014, 34(6): 405-410. DOI:10.3760/cma.j. issn.0254-5098.2014.06.002. MA Chenying, XU Xiaoting, TU Yu, et al. The dynamic changes of VEGF mRNA and protein in rat model of radiation brain injury[J]. Chinese Journal of Radiation Medicine and Protection, 2014, 34(6): 405-410. DOI: 10. 3760/ cma.j.issn.0254-5098.2014.06.002.

9 Fokas E, Kraft G, An H, et al. Ion beam radiobiology and cancer: time to update ourselves[J]. Acta Biochimica et Biophysica Sinica, 2009, 1796(2): 216-229.

10 Wang B F, Dai Z J, Wang X J, et al. Saikosaponindincreases the radiosensitivity of smmc-7721hepatocellular carcinoma cells cycle[J]. BMC Complementary and Alternative Medicine, 2013, 13(1): 263.

11 Yin Y L, Luciani M G, Fahraeus R. P53 stability and activity is regulated by mdm2-mediated induction of alternative p53 translation products[J]. Nature Cell Biology, 2002, 4: 462-467.

12 錢(qián)鑫, 朱應(yīng)葆. DNA放射損傷與P53[J]. 生理科學(xué)進(jìn)展, 2005, 36(4): 379-381. QIAN Xin, ZHU Yingbao. Progress in DNA radiation injury and P53[J]. Progress in Physiological Sciences, 2005, 36(4): 379-381.

13 Trieb K, Eberl T, Steger M, et al. Apoptosis is involved in endothelial cell damage during preservation and influenced by organ storage solutions[J]. Transplantation Proceedings, 1997, 29(1-2): 416-418.

14 Sorrentino G, Mioni M, Giorgi C, et al. The prolyl-isomerase Pin1 activates the mitochondrial death program of p53[J]. Cell Death and Differentiation, 2013, 20(2): 198-208.

15 李莉, 古正濤, 劉志峰, 等. 活性氧調(diào)控Bcl-2、Bax表達(dá)參與熱打擊后人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞凋亡的研究[J]. 中華危重病急救醫(yī)學(xué), 2014, 26(7): 458-463. DOI: 10. 3760/cma.j.issn.2095-4352.2014.07.003. LI Li, GU Zhengtao, LIU Zhifeng, et al. The effect of reactive axygen species regulation of expression Bcl-2 and Bax in apoptosis of human umbilical vein endothelial cell induced by heat stress[J]. Chinese Critical Care Medicine, 2014, 26(7): 458-463. DOI: 10.3760/cma.j.issn. 2095-4352.2014.07.003.

16 Lalier L, Cartron P F, Juin P, et al. Bax activation and mitochondrial insertion during apoptosis[J]. Apoptosis, 2007, 12(5): 887-896.

17 任妙丹, 何愛(ài)文, 陳壽權(quán), 等. 心肺復(fù)蘇后大鼠皮質(zhì)區(qū)凋亡相關(guān)性微小RNA的表達(dá)變化[J]. 中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合急救雜志, 2014, 21(2): 95-98. DOI: 10.3969/j.issn.1008-9691.2014.02.005. REN Miaodan, HE Aiwen, CHEN Shouquan, et al. The expression changes of small RNA in the cortical areas of rats after cardiopulmonary resuscitation and the expression change[J]. Chinese Journal of Integrated Traditional and Western Medicine in Intensive and Critical Care, 2014, 21(2): 95-98. DOI: 10.3969/j.issn. 1008-9691.2014.02.005.

18 張麗群, 符州. Bcl-2、Bax與氣道上皮細(xì)胞凋亡的研究進(jìn)展[J]. 檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與臨床, 2007, 4(4): 285-287. DOI: 10. 3969/j.issn.1672-9455.2007.04.025. ZHANG Liqun, FU Zhou. Research progress of Bcl-2, Bax and apoptosis of airway epithelial cells[J]. Laboratory Medicine and Clinic, 2007, 4(4): 285-287. DOI: 10.3969/j.issn.1672-9455.2007.04.025.

19 Aradhya S, Nelson D L. NF-kappa B signaling and human disease[J]. Current Opinion in Genetics & Development, 2001, 11(3): 300-306.

20 周桂鳳, 蔣云生, 胡白英, 等. 鉛抑制NF-κB、Bcl-2蛋白表達(dá)誘導(dǎo)人腎小管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡[J]. 實(shí)用預(yù)防醫(yī)學(xué), 2008, 15(5): 1330-1332. DOI: 10.3969/j.issn.1006-3110. 2008.05.004. ZHOU Guifeng, JIANG Yunsheng, HU Baiying, et al. Effect of lead on apoptosis and expression of NF-Κb, Bcl-2 in human renal tubular endothelial cell line HK-2[J]. Practical Preventive Medicine, 2008, 15(5): 1330- 1332. DOI: 10.3969/j.issn.1006-3110.2008.05.004.

21 Wang C Y, Mayo M W, Korneluk R G, et al. NF-kB antiapoptosis: induction of TRAF1 and TRAF2 and c-IAP1 and c-IAP2 to suppress caspase-8 activation[J]. Science, 1998, 281(5383): 1680-1683.

22 Starenki D V, Hiroyuki N, Saenko V A, et al. Induction of thyroid cancer cell apoptosis by a novel NF-kB inhibitor, dehydruoymethylepoxyquinomicin[J]. Clinical Cancer Research, 2004, 10(20): 6821-6829.

23 Catz S D, Johnson J L. Transcriptional regulation of Bcl-2 by nuclear factor kappa B and its significance in prostate cancer[J]. Oncogene, 2001, 20(50): 7342-7-351.

24 Viatour P, Bentiers-Alj M, Chariot A, et al. NF-kappa B2/p100 induces Bcl-2 expression[J]. Leukemia, 2003, 17(7): 1349-1356.

Irradiation protection effects of magnesium sulfate on human umbilical vein endothelial cells

SUN Yang TU Yu
(School of Radiation Medicine and Protection, Medical School of Soochow University, Suzhou 215123, China)

ABSTRACTThe human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) of logarithmic growth phase were divided into three groups for different treatment. And then they were detected with the cell cycle distribution by flow cytometry, rate of apoptosis by annexin V/PI double staining method, expression of Bcl-2 protein by Western blot and expression of Bcl-2 mRNA by RT-PCR. The results showed that magnesium sulfate could advance the G2/M phase block of HUVECs after X-ray irradiation for 24 h, and improve the sensitivity of HUVECs to X-rays after irradiation for 24 h, 48 h and 72 h, increasing apoptosis rate to a certain extent (t=4.24, 7.19, 3.20, p<0.05) and decreasing Bcl-2 mRNA expression (t=3.034, 6.182, 3.957, p<0.05) after irradiation for 24 h, 48 h and 72 h, as well as inhibit the anti-apoptotic protein Bcl-2 protein expression significantly after irradiation for 48 h and 72 h. Therefore, magnesium sulfate could improve the G2/M phase arrest, increase the apoptosis rate and reduce Bcl-2 expression of HUVECs irradiated with X-rays.

KEYWORDSMagnesium sulfate, Human umbilical vein endothelial cells, X-rays, Cell apoptosis, Bcl-2

Corresponding author:Ph. D. TU Yu, professor, E-mail: tuyu@suda.edu.com

收稿日期：收稿2016-01-19；修回2016-03-11

通訊作者：涂彧，博士，教授，E-mail: tuyu@suda.edu.com

DOI:10.11889/j.1000-3436.2016.rrj.34.020201

中圖分類(lèi)號(hào)TL71