Krooninen sairaus

tiivistelmä

Tavoitteet

Jos haluat vertailla biologisista vaikutuksista

125l siemenet jatkuvaa pieniannoksista-rate (CLDR) säteily ja

60Co γ-ray korkea-annos-rate (HDR) säteily ei-pienisoluinen keuhkosyöpä (NSCLC ) soluja.

Materiaalit ja menetelmät

A549, H1299 ja BEAS 2B solut altistettiin

125l siemenet CLDR säteilyä tai

60Co γ-ray HDR säteilyä. Hengissäsäilymisosuus määritettiin käyttäen pesäkkeitä muodostavat määrityksessä. Solusyklin etenemistä ja apoptoosin havaittiin virtaussytometrialla (FCM). Ekspression apoptoosiin liittyvien proteiinien kaspaasi-3, pilkotaan-kaspaasi-3, PARP, pilkotaan-PARP, BAX: n ja Bcl-2 havaittiin Western blot-määrityksellä.

Tulokset

jälkeen säteilytys

125l siemenet CLDR säteilyä, oli alempi hengissäsäilymisosuus, selvempiä solusyklin pysähtymisen (G

1 pidätyksen ja G

2 /M pidätyksen A549 ja H1299-soluissa, vastaavasti) ja korkeampi apoptoottisten suhde A549 ja H1299 soluja kuin jälkeen

60Co γ-ray HDR säteilyä. Lisäksi western blot analyysit paljastivat, että

125l siemenet CLDR säteilyä merkittävästi sääteli ilmaisua Bax, halkaistut-kaspaasi-3 ja halkaistut-PARP-proteiinien ja alassäädetty ilmaus Bcl-2-proteiinien A549 ja H1299 soluja verrattiin jossa

60Co γ-ray HDR säteilyä. Oli kuitenkin vain vähän muutosta apoptoottisen suhde ja ilmentyminen apoptoosin-sukuiset proteiinit normaalissa BEAS-2B solut saavat saman kohtelun.

Johtopäätökset

125l siemenet CLDR säteily johti huomattava kasvu estäminen A549 ja H1299 soluja verrattiin

60Co HDR γ-ray säteily; A549-soluja olivat herkkiä säteilylle, jonka jälkeen H1299-soluja. Sen sijaan normaalin BEAS-2B-soluja suhteellisen radio-resistenttejä. Epätasapaino on Bcl-2 /Bax suhteen ja kaspaasi-3 ja PARP saattaisi olla keskeinen rooli antiproliferatiivisia vaikutuksia aiheuttamien

125l siemenet CLDR säteilyä, vaikka muita mahdollisuuksia ei ole suljettu pois ja tulee tutkitaan tulevissa tutkimuksissa.

Citation: Wang Z, Zhao Z, Lu J, Chen Z, Mao A, Teng G, et al. (2015) Vertailu biologisista vaikutuksista

125l Siemenet Continuous Low-annosnopeudesta Säteilyturvakeskus

60Co korkea-annos-Rate gammasäteilyä on ei-pienisoluinen keuhkosyöpä solut. PLoS ONE 10 (8): e0133728. doi: 10,1371 /journal.pone.0133728

Editor: Qinghui Zhang, University of Nebraska Medical Center, Yhdysvallat |

vastaanotettu: 23 tammikuu 2015; Hyväksytty: 01 heinäkuu 2015; Julkaistu: 12 elokuu 2015

Copyright: © 2015 Wang et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään

Data Saatavuus: kaikki asiaankuuluvat tiedot kuuluvat paperin ja sen tukeminen Information tiedostoja.

Rahoitus: Tätä työtä tuki nro 12140901402, https://www.nsfc.gov.cn, Natural Science Foundation of China, ZMW; ja nro 20114014, https://www.wsjsw.gov.cn/wsj/n429/n432/n1487/n1508/userobject1ai79649.html rahasto Shanghain kaupungin terveyden ja perhesuunnittelun komission, ZMW. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

Keuhkosyöpä on yleisin syöpä ja suurin syy syöpään liittyvistä kuolemantapauksista sukupuoleen riippumaton väestön osuus 14% kaikista syövistä ja 28% kaikista syöpään liittyvien kuolemien maailmanlaajuisesti [1, 2] . Ei-pienisoluinen keuhkosyöpä (NSCLC) kattaa noin 80-85% kaikista keuhkosyöpää, ja noin 40% näistä potilaista on diagnosoitu kehittyneitä NSCLC tai lääketieteellisesti toimintakyvyttömäksi sairaus, jossa on 5-vuoden eloonjäämisaste on pienempi yli 15% [1, 3].

potilailla, jotka ovat diagnosoitu kehittyneitä NSCLC tai lääketieteellisesti käyttökelvottomaksi sairaus, sädehoito on yleensä tärkeä hoitovaihtoehto; tämä terapia sisältää

60Co γ-ray korkea-annos-rate (HDR) säteily ja

125l siemenet jatkuvaa pieniannoksista-rate (CLDR) säteily. Vaikka ulkoinen sädehoito on edelleen yksi tärkeimmistä syöpäsairauksien hoidossa monenlaisia ​​pahanlaatuisia ihmisen syövissä, sillä on vakavia sivuvaikutuksia ympäröivään tervettä kudosta.

125l siemenet CLDR säteily on useita mahdollisia etuja ulkoinen sädehoito, kuten paikallinen annosjakauma, säästävät normaalin kudoksen, minimaalinen invasiivisuus, muutama komplikaatioita, erinomainen lievittää kipua ja paikallisen ohjauksen [4]. Näin ollen

125l siemenet CLDR säteily on vähitellen käytetty paikalliseen hoitoon potilaille, joilla on kehittynyt ja leikkauskelvoton eturauhassyöpä, keuhkosyöpä, haimasyöpä, kolorektaalisyöpä ja ruokatorven syöpä [5-9].

Vaikka monet kliiniset kokeet ovat kertoneet, että

125l siemenet CLDR säteily on toteuttamiskelpoinen adjuvantti menettely valvoa paikallisia oireita ja pidentää elinaikaa kehittyneissä NSCLC, harvat tutkimukset ovat osoittaneet ero biologisten vaikutusten välillä

125l siemenet CLDR säteilyä ja

60Co HDR γ-ray säteilyn NSCLC soluihin tai ero radiosensitivitie NSCLC-solujen.

on hyvin tunnettua, että kasvainsolut ovat ominaista hallitsematon leviäminen ja vähentää apoptoosia. Ylläpitää genomista eheys, useita DNA korjaukseen signalointireittejä ja solusyklin Checkpoint valvonta aktivoidaan vastauksena säteilyn aiheuttamaa vahinkoa. Solut apoptoosin tai kuolema olivat DNA-vaurioita ei korjata tai jos se kertyä riittävästi [10]. Apoptoosi on tärkeä mekanismi IR-indusoidun solukuoleman ja yleisimmin esiintyy kautta mitokondrioiden riippuvainen sisäisen reaktiotien, joka käsittää useita apoptoosin liittyviä geenejä, kuten Bax, Bcl-2, kaspaasi-3 ja PARP [11]. Bcl-2: n ja Bax ovat yksi tärkeimmistä geenin paria apoptoosin säätelyyn, ja niiden ilmentyminen on suhteellisen stabiili normaaleissa olosuhteissa. Kun taso Bcl-2-proteiini on lisääntynyt, kaspaasi-3-proteiinin estyy. Sen sijaan kasvaa Bax-proteiinin ilmentymisen edistämiseksi kaspaasi-3-proteiinin ja aiheuttavat solun apoptoosia [11, 12]. Kaspaasi-3 on tärkein executioner proteiinia, ja sen aktivoinnin tulokset pilkkominen PARP, joka liittyy DNA-vaurioiden korjaukseen ja lopulta apoptoosin [13, 14].

verrata radiobiological vaikutukset

125l siemenet CLDR säteilyä ja

60Co HDR γ-ray säteily, olemme tutkineet näitä vaikutuksia yleisimmät patologiset tyypit keuhkoadenokarsinooma soluja (A549 ja H1299) ja ihmisen normaaleissa keuhkoputken epiteelisoluissa (BEAS-2B). Solujen eloonjääminen fraktio analysoitiin käyttäen klonogeenisten määritystä, solusyklin pysähtymisen aiheuttamaa IR tutkittiin käyttäen virtaussytometrillä (FCM), ja proteiini ekspressiotasot Bcl-2, BAX, pilkottiin kaspaasi-3 ja katkotun-PARP havaittiin käyttäen Western-blotteja .

Materiaalit ja menetelmät

Soluviljely ja säteilyolosuhteissa

Tässä tutkimuksessa, ihmisen keuhkojen adenokarsinooman solulinjoja A549 ja H1299 ja normaalin ihmisen keuhkoputken epiteelisolujen linja BEAS 2B olivat lahja Säteilyturvakeskuksen Biological Laboratory Soochow University (Suzhou, Kiina). Soluja pidettiin Dulbecco-modifioitua Eagle-väliaineessa (DMEM), jota oli täydennetty FBS: lla (10%), penisilliiniä (100 U /ml), ja streptomysiinillä (100 g /ml) 37 ° C: ssa kostutetussa inkubaattorissa 5% CO

2.

tässä tutkimuksessa käytimme in-house

125l siemeniä säteilyn malli CLDR [15, 16, 4] malli on rakennettu polystyreenimateriaaleja, ja käsittää alemman siemen plakin kerros ja ylempi soluviljelmissä plakin kerroksen. Vuonna siemen plakin kerroksen, 14 siemenet tasaisin välein syvennykset (4,5 mm x 0,8 mm) noin 35 mm (D) kehän. Siten 6 x 35 mm: D ympärys voi olla 84 siemeniä, ja 6 x 35 mm Soluviljelymaljassa voidaan saattaa soluviljelmän plakin kerroksen. Korkeus (H) välillä siementen plakkia ja pohjan Soluviljelymaljassa oli 12 mm, antaen D /H-suhde on 2,9. Aikana CLDR, olevaa

125l säteily mallia aina sijoitettiin johtavan laatikkoon hautomoon; ventholes sisällytettiin ympärille johtaa ruutuun, jotta CO

2 tarvitaan solujen kasvuun tulla ja poistua johtoon laatikko, jota käytettiin estämään radioaktiivisten vuotojen. Malli BT-125-1

125l siemeniä ostettiin Shanghai GMS Pharmaceutical Co., LTD. (Shanghai, Kiina). Aktiivisuus single

125l siemenet oli 2,5 mCi, ja alkuannos oli 18,32 cGy /h. Valotusajat annettava eri annoksilla laskettiin käyttäen seuraavaa kaavaa:. Valotusajat tuottaa annoksia 200, 400, 600 ja 800 cGy on

125l siemeniä CLDR säteilyä aloitusannoksella nopeudella 18,32 cGy /h olivat 10,97, 22,00, 33,08, ja 44,23 tuntia.

60Co HDR γ-ray säteily synnytettiin käyttäen 1,25 MeV GWXJ80 koboltti-60 teletherapy yksikkö (Nuclear Power instituutin Kiina) Säteilyturvakeskuksen Center, Soochow University (Suzhou, Jiangsu, Kiina) [17]. Annosnopeus käytettiin 0,5 Gy /min. Välinen etäisyys säteilylähteen ja solun kone oli 0,8 m. Valotusajat tarvitaan toimittaa annoksia 200, 400, 600 ja 800 cGy käyttämällä

60Co HDR γ-ray säteilyn alkuannos nopeudella 0,5 Gy /min olivat 4, 8, 12 ja 16 minuuttia, vastaavasti. Solut, joille eksponentiaalinen kasvu altistettiin

125l siemenet CLDR säteilyä tai

60Co HDR γ-ray säteily 2, 4, 6 ja 8 Gy. Ohjaus solut altistettiin sama menettely ilman säteilyä (0 Gy).

klonogeeninen -eloonjäämiskoe

A549, H1299 ja BEAS-2B solujen käynnissä eksponentiaalinen kasvu trypsinoitiin yhdeksi solususpension ja ympättiin 35 mm kulttuuri levyjä eri laimennoksilla [18] (solumäärät mukaisesti päättää säteilytasoja, seuraavasti: 200 solua per malja torjunta- ja 2 Gy hoitoja, 500 solua varten 4 Gy hoito, 1000 solua varten 6 Gy käsittely ja 4000 solua 8 Gy käsittely). Jälkeen a24-tunnin inkuboinnin, A549, H1299 ja BEAS-2B-soluja altistettiin

125I siemenet CLDR säteilyä tai

60Co HDR γ-ray säteilyn 0, 2, 4, 6 tai 8 Gy, minkä jälkeen solut laitettiin inkubaattoriin 37 ° C, ja viljeltiin 10-14 d muodostaa klooneja. Seuraavaksi pesäkkeet kiinteä metanolilla ja värjättiin kristallivioletilla. Pesäkkeitä, joiden yli 50 solusta, laskettiin pesäkkeitä muodostavaa yksikköä.

Solusyklianalyysiä virtaussytometrialla (FCM) B

A549, H1299 ja BEAS-2B solujen käynnissä eksponentiaalinen kasvu altistettiin

125I siemenet CLDR säteilyä tai

60Co HDR γ-ray säteilyn 0, 2, 4, 6 tai 8 Gy. Säteilytyksen jälkeen soluja jatkuvasti viljeltiin 24 h. Sitten solut trypsinoitiin ja sentrifugoitiin 1000 rpm 5 minuutin ajan. Supernatantti heitettiin pois, ja solut pestiin kylmällä fosfaattipuskuroidulla suolaliuoksella (PBS), yhden tai kaksi kertaa ja kiinnitetään 70% alkoholia 4 ° C: ssa yön yli. Sitten solut sentrifugoitiin uudelleen, ja kiinnitys- liuos heitettiin pois. Tämän jälkeen solut pestiin kylmällä PBS: llä on yksi tai kaksi kertaa ja inkuboitiin sitten 10 mg /ml RNaasi A: ta ja 500 ug /ml PI pimeässä 15-30 minuuttia huoneenlämpötilassa määrittämiseksi solusyklin etenemisen FCM.

Apoptoosin analyysia FCM

kolme solutyyppejä säteilytettiin

125l siemeniä tai

60Co 0, 2, 4, 6 tai 8 Gy 24 tunnin kuluttua pinnoitus. 48 h säteilytyksen jälkeen, solut kerättiin, suspendoitiin uudelleen 500 ul: aan sitovaa puskuria ja sekoitettiin 5 ui anneksiini V-FITC ja 5 ui PI 15-30 min pimeässä huoneenlämpötilassa mukaisesti valmistajan ohjeiden (Biuniquer Technology) tutkimaan apoptoottinen suhde FCM.

Western blotting

A549, H1299 ja BEAS-2B solujen käynnissä eksponentiaalinen kasvu altistettiin

125l siemenet CLDR säteilyä tai

60Co HDR γ-ray säteilyn 0, 4, tai 8 Gy. Solut otettiin talteen, sentrifugoitiin ja pestiin kahdesti jääkylmällä 1 x PBS: ssä 24 h säteilytyksen jälkeen. Sen jälkeen, yhteensä proteiini uutettiin lyysipuskurilla (Beyotime, Kiina), joka sisälsi 1 mM PMSF: ää (Beyotime, Kiina) ja 1 proteaasiestäjäseostabletit tabletti (Roche Applied Science, Mannheim, Saksa) per 10 ml liuosta lisättiin. Seuraavaksi koko proteiini eristettiin. Sentrifugoinnin jälkeen supernatantti siirrettiin uusiin putkiin. Proteiinin pitoisuudet määritettiin BCA-määrityksellä (Pierce Biotechnology, Rockford, IL, USA). Kaikkiaan 20 ui näytettä, joka sisälsi 50 ug proteiinia erotettiin SDS-PAGE: lla ja elektroblotattiin päälle polyvinylideenifluoridia (PVDF) (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, USA). Membraanit blokattiin sitten 5% rasvatonta maitoa TBS-T: n (20 mmol /L Tris-HCI, 150 mmol /l NaCl: a ja 0,1% Tween-20) 1 tunnin ajan huoneenlämpötilassa ja sen jälkeen inkuboitiin asianmukaisten primaaristen vasta-aineiden yön yli 4 ° C: ssa. Sen jälkeen, kun täysin pestiin TBST: llä, kalvoja inkuboitiin piparjuuriperoksidaasi-konjugoidulla sekundaarisella vasta-aineita 1 tunti huoneen lämpötilassa, jonka jälkeen kalvot pestiin uudelleen TBST: llä. Sitten proteiinit havaittiin käyttäen tehostettua kemiluminesenssia (ECL), jossa edeltä käsin värjätty merkkiaineiden molekyyli- koko standardeja.

primaaristen vasta-aineiden, joita käytetään myös tutkimuksessa olivat anti-β-aktiini (laimennus 1: 1000, 60008-1 -lg, Proteintech, USA), anti-kaspaasi-3 (1: 1000 laimennus, 19677-1-AP, Proteintech, USA), anti-PARP (laimennus 1: 1000, 13371-1- AP, Proteintech, USA), anti-Bax (laimennus 1: 1000, 50599-2-Ig, Proteintech, USA) ja anti-Bcl-2 (1: 1000 laimennus, 12789-1-AP, Proteintech, USA). Toissijainen vasta-aineita käytettiin myös tutkimuksessa oli piparjuuriperoksidaasi-leimattua vuohen anti-rotta-IgG (H + L) (1: 2000, A0192, Beyotime Biotekniikan instituutti, Kiina) ja piparjuuriperoksidaasi-leimattua vuohen anti-kani-IgG (H + L ) (1: 2000, A0208, Beyotime Biotekniikan instituutti, Kiina).

Tilastolliset analyysit

Kaikki tulokset esitetään keskiarvona ± keskivirhe (SE) kolmen erillisen kokeen, ja kukin kokeilu käytti kolmea rinnakkaista näytettä. Huomattavat erot tietojen eri ryhmien arvioitiin Studentin

t

testi ja yksisuuntainen ANOVA. Merkitys asetettiin P-arvoilla alle 0,05.

Tulokset

klonogeeninen selviytymisen

tutkittava antiproliferatiivisia vaikutuksia aiheuttamien

125l siemenet CLDR säteily olivat tehokas kuin

60Co HDR γ-ray säteilyn A549, H1299, ja BEAS-2B-soluja, ja tunnistaa, onko radiosensitivities kolme solulinjojen olivat samat, teimme klonogeenisten -eloonjäämiskoe. Kuten kuviossa 1 (S1 aineisto), selviytymisen jakeet A549, H1299 ja BEAS-2B solujen jälkeen

125l siemenet CLDR säteilyä ja

60Co HDR γ-ray säteily oli merkittävästi vähentynyt verrattuna kontrollisolujen ( P 0,05). A549- solujen hengissäsäilymisosuus aiheuttama

125l siemenet CLDR säteily oli merkittävästi pienempi kuin

60Co HDR γ-ray säteily 4, 6 ja 8 Gy (kuvio 1A, P 0,05); kuitenkin, ero ei ollut merkitsevä 2 Gy. Sillä H1299 solujen selviytymisen jaetta

125l siemenet CLDR säteilyn ryhmässä väheni myös merkittävästi verrattuna kuin

60Co HDR γ-ray säteilyn ryhmä 4, 6 ja 8 Gy (kuvio 1 B, P 0,05 ). Emme kuitenkaan eivät havainneet eroa hengissäsäilymisosuus normaalin BEAS-2B käsiteltyjen solujen kahden säteilylähteitä samoilla annoksilla (kuvio 1 C, P 0,05). Kuvio 1D ja 1E osoittavat, että hengissäsäilymisosuus pienimmästä suurimpaan oli A549 H1299 BEAS-2B sekä

125l siemenet CLDR-säteily ryhmä ja

60Co HDR γ-ray-säteily (p 0,05 ).

AC: ero selviytymisen osa A549, H1299 ja BEAS-2B solujen välillä

125l siemenet CLDR säteilyä ja

60Co γ-ray HDR säteilyä. * Tarkoittaa merkitsevää eroa (P 0,05), kun verrataan kahta säteilyn hoitoja ja valvontaa hoidon, ja # osoittaa merkittävää eroa (P 0,05), kun verrataan

125I siemenet CLDR säteilyn ja

60Co γ-ray HDR säteilyn saman annoksen. D, E: Ero selviytymisen osa kolme solulinjojen saavat saman kohtelun. * Tarkoittaa merkitsevää eroa (P 0,05). Bars, keskivirhe (SE).

G

1 pidätys A549-soluja ja G

2 /M pidätys H1299 ja BEAS-2B solujen

Tutkitaan onko

125l siemenet CLDR säteilyä ja

60Co HDR γ-ray säteily aiheuttaa erilaisia ​​solusyklin pysähtymiseen, analysoimme solusyklin jakautumisen säteilytyksen jälkeen kahdella säteilylähteitä 0, 2, 4, 6 ja 8 Gy . Kuten kuviossa 2 (S2 Dataset), havaitsimme G

1 pidätys A549-soluja ja G

2 /M pidätys H1299 ja BEAS-2B solujen säteilyttämisen jälkeen

125I siemenet ja

60Co säteily 4, 6 ja 8 Gy verrattuna säätökennoja (P 0,05); kuitenkin, ero ei ollut merkitsevä 2 Gy. Lisäksi enemmän A549-solut olivat G

1 vaihe ja lisää H1299 solut olivat G

2 /M jälkeinen

125l siemenet CLDR säteilyä kuin jälkeen

60Co HDR γ-ray säteily 4, 6 ja 8 Gy; Tämä suuntaus oli annoksesta riippuvaa (kuvio 2A ja 2B, P 0,05). Kuitenkin, ei ollut merkitsevää eroa G

2 /M pidätyksen välillä

125l siemenet CLDR säteilyä ja

60Co HDR γ-ray säteilyn normaaleissa BEAS-2B-soluissa (kuvio 2C, P 0,05). Sen jälkeen kun

125l siemenet CLDR säteilyn 4 Gy, G

1 vaihe prosenttiosuus A549-solut oli 70,67 ± 0,86%, ja G

2 /M vaiheessa prosenttiluvut H1299 ja BEAS-2B-soluja 21,77 ± 0,31% ja 16,86 ± 0,29%, vastaavasti. Kuitenkin vain 59,59 ± 0,41% A549-solut olivat G

1 vaihe ja 18,85 ± 0,99% ja H1299 soluista ja 15.58 ± 0,48% of BEAS-2B-soluja in G

2 /M jälkeinen

60Co HDR γ-ray säteily 4 Gy; muut tiedot, kuten kuviossa 2.

A: G

1 pidätys A549-soluja säteilytettiin kahdesta säteilylähteiden; B, C: G

2 /M pidätyksen H1299 ja BEAS-2B solut säteilytyksen jälkeen kahdella säteilylähteiden. * Tarkoittaa merkitsevää eroa (P 0,05), kun verrataan 2, 4, 6 ja 8 Gy Säteilytyksen kahden säteilyn lähteiden ja ohjaus (0 Gy) hoitoon, ja # osoittaa merkittävää eroa (P 0,05), kun verrataan kahta säteilyn hoidot samalla annoksella. Bars, keskivirhe (SE).

apoptoottinen suhde A549, H1299 ja BEAS-2B-soluja

Cell indusoiman apoptoosin IR on yksi tärkeimmistä vaikutuksista kasvaimen sädehoidossa. Siksi apoptoottinen suhteet A549, H1299 ja BEAS-2B solujen säteilyttämisen jälkeen

125I siemenet ja

60Co γ-säteet 0, 2, 4, 6 ja 8 Gy tutkittiin (S3 aineisto). Kuten kuviossa 3A ja 3B, molemmat

125l siemenet CLDR säteilyä ja

60Co HDR γ-ray säteily johti huomattavaan kasvuun apoptoottisen suhde A549 ja H1299 soluja verrattuna kontrollikäsittely 4, 6 ja 8 Gy (P 0,05), kun taas apoptoottinen suhde oli samanlainen 2 Gy näiden kahden säteilyn käsittely ja ohjaus. Kuten odotettua,

125l siemenet CLDR säteily johti suurempi osuus apoptoottisten A549 ja H1299 soluja kuin teki

60Co HDR γ-ray säteily 4, 6 ja 8 Gy (kuvio 3A ja 3B, P 0,05). Kuitenkin, ei ollut eroa apoptoottisen suhde BEAS-2B solut vastaanottavan

125l siemenet CLDR säteilyä,

60Co HDR γ-ray säteily tai kontrollikäsittely (kuvio 3C, P 0,05). Kuten kuviossa 3D ja 3E, apoptoottisen suhde oli A549 H1299 BEAS-2B sekä

125l siemenet CLDR säteilyä ryhmä ja

60Co HDR γ-ray säteilyn ryhmässä (P 0,05). Apoptoottiset suhteet olivat 18,09 ± 0,42% ja 13,79 ± 0,50% ja A549-soluja ja H1299-soluissa, vastaavasti, kun

125l siemenet CLDR säteily 4 Gy. Sitä vastoin apoptoottisten suhteet olivat vain 9,46 ± 0,42% ja 8,79 ± 0,22%, vastaavasti, sen jälkeen, kun

60Co HDR γ-ray säteilyn 4 Gy; muut tiedot, kuten kuviossa 3.

AC: ero apoptoottisen suhde A549, H1299 ja BEAS-2B solut vastaanottavan

125l siemenet CLDR säteilyä ja

60Co γ-ray HDR säteily . * Tarkoittaa merkitsevää eroa (P 0,05), kun verrataan 2, 4, 6 ja 8 Gy Säteilytyksen kahden säteilyn lähteiden ja ohjaus (0 Gy) hoitoon, ja # osoittaa merkittävää eroa (P 0,05), kun verrataan kahta säteilyn hoidot samat annokset. D, E: ero apoptoottisen suhteet kolme solulinjojen säteilytetään

125I siemenet ja

60Co γ-säteitä. * Tarkoittaa merkitsevää eroa (P 0,05). Bars, keskivirhe (SE).

epätasapaino Bcl-2: n ja Bax proteiinit

klonogeeniset -eloonjäämiskoe, solusyklin analyysi ja solujen apoptoosin analyysin avulla saatujen tulosten FCM viittaavat siihen, että eroja näiden kahden säteilyn -menetelmiin ja tyhjä kontrolliryhmään ei merkittäviä 2 Gy säteilytys; Siksi päätimme 4 ja 8 Gy käytettäväksi tässä tutkimuksessa. On ehdotettu, että Bcl-2: n ja Bax ovat yksi tärkeimmistä geenin paria, jotka säätelevät apoptoosin [19, 20]. Näin ollen, Bcl-2: n ja Bax-proteiinin ekspressio havaittiin Western blot-määrityksellä. Kuten on esitetty kuviossa 4A ja 4B, sekä

125I siemenet CLDR säteilyn ja

60Co HDR γ-ray säteilyn 4 ja 8 Gy voi significantl ajan säätelemään Bax-proteiinin ja alas-säädellä ilmentymistä Bcl- 2-proteiinin A549 ja H1299 soluja verrattuna ohjaus käsittely. Vaikutukset aiheuttama

125l siemenet CLDR säteily oli selvempää kuin

60Co HDR γ-ray säteily. Kuten odotettua, ei ollut kasvua Bcl-2 ja BAX ilmentymisen BEAS-2B solut säteilytyksen jälkeen joko

125l siemenet CLDR säteilyä tai

60Co HDR γ-ray säteily (kuvio 4C).

Yksi edustaja seurauksena kolmen erillisen kokeen kanssa identtiset tulokset näytetään. Con: kontrolli.

aktivoituminen kaspaasi-3 ja PARP

kaspaasi-3 ja PARP katsotaan yleisesti biokemiallisia tunnusmerkkejä apoptoottisen tapahtuman. Siksi lohkaista-kaspaasi-3 ja halkaistut-PARP tutkittiin western blot -määritys. Kuten kuviossa 5A ja 5B, ilmaisuja katkaistun-kaspaasi-3 ja halkaistut-PARP kasvoi-säätelevät sekä

125l siemenet CLDR säteilyä ja

60Co HDR γ-ray säteily. Lisäksi ilmaisu tasot katkaistun-kaspaasi-3 ja halkaistut-PARP oli paljon suurempi A549 ja H1299-soluja, jotka oli tehty

125l siemenet CLDR säteilyä kuin ne, jotka oli tehty

60Co HDR γ- röntgensäteilyä. Ei kuitenkaan eroa näkyi tasot pilkottiin kaspaasi-3 ja pilkotaan-PARP-proteiinien kesken BEAS-2B-soluja altistetaan

125I siemenet CLDR säteilyä,

60Co HDR γ-röntgensäteilyä ja sham säteilyä (kuvio 5C ).

Yksi edustaja seurauksena kolmen erillisen kokeen kanssa identtiset tulokset näytetään.

keskustelu

tässä tutkimuksessa

125l siemenet CLDR säteily johti oudompi A549 ja H1299 solukasvuneston kuin teki

60Co HDR γ-ray säteily, joka on sopusoinnussa tuloksiin muiden tutkimusten [21]; kuitenkin, ero ei ollut merkitsevä 2 Gy kahden säteilyn hoitoja. Näimme myös selvästi, että radioherkkyyttä oli A549 H1299 BEAS-2B, joka on yhtä mieltä raportoimat tulokset Masahiko Nishizaki et al. [22]. Tuloksemme ehdotti myös, että BEAS-2B-solut ovat resistenttejä säteilytyksen suhteen A549 ja H1299-soluissa.

On hyvin tunnettua, että kunkin vaiheen solusyklin sisältää tarkastuspisteiden jotka mahdollistavat pidättäminen solusyklin etenemisen joko aktivoida korjausmekanismit tai aktivoi solujen apoptoottisen kaskadin ja solukuolemaa jälkeen DNA aiheuttaman vaurion IR tai muut tekijät [23, 24]. Tutkimuksessamme merkittävä G

1 pidätys A549-solut indusoitiin enemmän

125l siemenet CLDR säteilyä kuin

60Co HDR γ-ray säteily 4, 6 ja 8 Gy, joka on yhdenmukainen muiden tutkimusten että arvioidaan haiman ja eturauhasen syöpäsolujen [25, 26]. Meidän pitäisi kuitenkin huomata, että siellä oli myös joitakin eroja. Esimerkiksi Junjie Wang kertoi, että

125l siemenet CLDR säteily johti pitkäaikaiseen G

2 /M pidätys A549-solut 4 Gy alkuperäiseltä annosnopeus 2,77 cGy /h [21], joka on kontrasti merkittävästä G

1 pidätys alkuperäiseltä annosnopeus 18.32 cGy /h havaittu tutkimuksessamme. Ero ensimmäisen annosnopeus ja useiden muiden tekijöiden, kuten tilan solut voivat, ainakin osittain, osuus tätä eroa. Erityiset mekanismit tätä ilmiötä ei tunneta. Oli kuitenkin G

2 /M pidätys H1299 ja BEAS-2B solut saavat saman kohtelun. Geyer ja työtoverit ovat raportoineet G

1 pidätys A549-soluja ja G

2 /M pidätys H1299 soluissa samoissa säteilyolosuhteissa, eikä G

1 pidätys havaittiin IR-käsitellyissä soluissa, joilta puuttuu p53 [27]. Nämä tulokset ovat samanlaisia ​​tuloksia esillä olevan tutkimuksen. Vaikka oli merkittävä G

2 /M pidätys normaalista BEAS-2B soluja, laajuus G

2 /M pidätyksen aiheuttama kaksi säteilylähteiden oli samanlainen, mikä on sopusoinnussa pesäkkeitä muodostavien kapasiteetin havaittiin esillä olevassa tutkimuksessa.

Apoptosis, joka tunnetaan myös nimellä ohjelmoitu solukuolema, on merkittävä mekanismi IR-indusoidun solukuoleman. Ylläpitää genomista eheys, useita DNA korjaukseen signalointipolkujen ja solusyklin Checkpoint valvonta aktivoidaan vastauksena säteilyn aiheuttamaa vahinkoa, mutta jos nämä korjautumisprosessit epäonnistuvat tai korjaamatonta vahinkoa kertyy jossain määrin, apoptoosia tai solukuolemaa indusoi [10] . Mukaan havaintojemme

125l siemenet CLDR säteily johti suurempi osuus apoptoottisten A549 ja H1299 soluja kuin teki

60Co HDR γ-ray säteily, kun taas apoptoottinen suhde BEAS-2B solujen aiheuttama kahden säteilylähteiden 2, 4, 6 ja 8 Gy oli samanlainen kuin kontrolli-solujen, jotka oli yhdenmukainen muiden tutkimusten kanssa [19]. Tutkimuksessamme ero käyttäen saadut tulokset

125l siemenet CLDR säteilyä ja

60Co gamma ray HDR säteily saattaa vaikuttaa yllättävältä. Sillä x- tai γ-säteet, annosnopeus on yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka määrittävät biologisia vaikutuksia tietyn absorboituneen annoksen; annosta pienennetään ja altistusaika pidennetty, biologinen vaikutus tietyn annoksen yleensä pienenee [28]. Kuitenkin, kun annosta pienennetään alle 1 Gy /h, pienentämällä annosnopeus voi lisätä sen solun tappaminen; tämä vaikutus on kutsuttiin käänteinen annos-prosenttisesti ja pieniannoksisen hyper-radioherkkyyttä (HRS) [29].

Tutkimuksessamme saadut tulokset käyttämällä klonogeeniset -eloonjäämiskoe, solusyklin analyysi ja solujen apoptoosin analyysillä käyttäen FCM esitetty, että erot testattujen säteilyn hoitoryhmässä ja tyhjä kontrolliryhmään ei ollut merkitsevä 2Gy; Siksi me keskitytty mahdollisten molekyylitason mekanismit sitä selkeämmin antiproliferatiivinen vaikutus

125l siemenet CLDR säteily verrattuna

60Co HDR γ-ray säteilyn 4 ja 8Gy.

Apoptosis yleisimmin tapahtuu kautta mitokondrioiden riippuvainen sisäisen reaktiotien, joka on monimutkainen prosessi, johon liittyy useita apoptoosin liittyviä proteiineja, mukaan lukien kaspaasi-3, PARP, Bax ja Bcl-2: et ai. [11]. Toiminta Bcl-2-proteiinin, joka tunnetaan myös nimellä pro-eloonjäämisen proteiini Bcl-2, on estää apoptoosia ja pidentää solujen eloonjäämistä. Yli-ilmentyminen Bcl-2-proteiinin liittyy huono vaste keuhkosyövän hoitoon [30]. Bax, pro-apoptoottisen proteiinin Bcl-2-perheen, on avainasemassa välittämisessä apoptoottisen vasteen [12]. Suhde Bcl-2 Bax yleisesti pidetään determinantin aloittamisen apoptoosin [31]. Kaspaasi-3-proteiini on tärkein executioner proteiinia. Toiminto PARP on rutiinia korjaus DNA-vaurioita, ja PARP on tärkein substraatti kaspaasi-3. Siksi kaspaasi-3 ja PARP-proteiinit katsotaan yleisesti biokemiallisen apoptoosin tuntomerkkejä [30, 32]. Tutkimuksessamme välinen epätasapaino Bcl-2-proteiinin ja BAX proteiini ja korkeampi pilkkoa-kaspaasi-3 ja halkaistut-PARP saattaa osittain ovat edistäneet lisääntynyttä apoptoosia nähdään A549 ja H1299 solujen säteilyttämisen jälkeen

125l siemenet verrattuna

60Co γ-säteitä. Solun hengissä tappava vahinkoa DNA: n DSB: iden, joka on aiheuttanut säteilytyksen altistuminen on nopeasti havaita, ja DNA: n korjausmekanismit on aloitettava. Jotkut tutkijat ovat osoittaneet, että suurempi solu tappaminen johtuu tehoton aktivointi tai alempi aktivoitumista DNA-vaurio anturi ataksia teleangiektasia-mutatoitunut (ATM) -geenin soluissa säteilytetty alhaisilla annosnopeus (LDR) säteily verrattuna korkea annosnopeus (HDR) säteily vaikka DNA on jo vaurioitunut. Lisäksi ATM-liittyvä korjaus reittejä ei aina anneta jälkeen säteily LDR säteily [33, 28]. IR tiedetään aiheuttavan G

2 /M tai G

1 pidätys ja apoptoosin indusoimiseksi säteilytettyjä soluja [19]. Kuitenkin tässä tutkimuksessa, kaksi sädehoidot aiheutti lievää laskua hengissäsäilymisosuus ja merkittävä G

2 /M pidätys mutta ei onnistunut indusoimaan merkittävää apoptoosin BEAS-2B-soluja.

Johtopäätökset

Yhteenvetona tuloksemme osoittavat, että

125l siemenet CLDR säteilyä johtaa merkittävämpää kasvua estämällä A549 ja H1299 soluja kuin

60Co HDR γ-ray säteily. Olemme myös havainneet, että A549-soluja olivat herkkiä säteilylle, jonka jälkeen H1299-soluja, kun taas BEAS-2B-soluja olivat resistenttejä kaksi sädehoidot kuin A549 ja H1299-soluissa. Lisäksi tämä tutkimus osoitti, että epätasapaino Bcl-2 /Bax suhteen ja kaspaasi-3 ja PARP-proteiinien saattaa osittain selittää anti-proliferatiivinen vaikutus indusoi A549 ja H1299-solujen

125I siemenet CLDR säteilyä. Tämä tutkimus kuitenkin vain keskittyi apoptoosiin liittyviä tapahtumia ja ei keskittynyt syvällisesti DNA-vaurioiden korjaamiseen ja solusyklin tarkastuspisteitä koska aikaa ja rahoituksen rajoituksia. Kuitenkin, meidän tiedot kuvaavat joitakin perustavaa laatua radiobiological vaikutuksia NSCLC soluja altistetaan

125l siemenet CLDR säteilyä.

tukeminen Information

S1 Dataset. Selviytymisen jakeet A549, H1299 ja BEAS-2B solujen jälkeen

125l siemenet CLDR säteilyä ja

60Co HDR γ-ray säteily.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0133728.s001

(DOC )

S2 Dataset. Solusyklin jakautumisen jälkeen säteilytyksen

125I siemenet ja

60Co γ-säteitä. (%) B doi: 10,1371 /journal.pone.0133728.s002

(DOC)

S3 Dataset. Apoptoottisen suhteet A549, H1299 ja BEAS-2B solujen säteilyttämisen jälkeen

125I siemenet ja

60Co γ-säteitä. (%) B doi: 10,1371 /journal.pone.0133728.s003

(DOC) B