辐射诱导的多倍体宫颈癌HeLa细胞生物学特性研究

目的:研究辐射诱导的多倍体宫颈癌HeLa细胞增殖、凋亡、迁移及侵袭的生物学特性，以探讨多倍体HeLa细胞利于宫颈癌放疗后复发的潜在作用。方法:使用6 MV-X射线分别以7 Gy、14 Gy的剂量照射HeLa细胞，继续孵育3 d后收集细胞并标记为7 Gy组和14 Gy组，将未经辐射的细胞作为对照组。光镜下观察细胞形态，流式细胞术检测细胞DNA倍性，MTT法检测细胞增殖，Annexin Ⅴ-FITC/PI双染流式细胞术检测细胞凋亡，Transwell实验检测细胞迁移及侵袭的能力，蛋白质印迹法检测细胞STAT3信号通路相关蛋白表达。结果:与对照组相比，7 Gy组和14 Gy组HeLa细胞体积明显增大。对照组、7 Gy组、14 Gy组多倍体HeLa细胞亚群比例分别为（6.33±1.26）%、（21.13±0.50）%、（46.07±1.68）%，3组间差异具有统计学意义（ F=780.47， P<0.001）。对照组、7 Gy组和14 Gy组多倍体HeLa细胞培养24 h后吸光度值分别为0.21±0.01、0.23±0.02、0.16±0.01；48 h后分别为0.37±0.03、0.38±0.06、0.21±0.00；72 h后分别为0.66±0.02、0.55±0.01、0.28±0.01，3组间增殖情况差异有统计学意义（ F=31.62， P=0.001； F=20.10， P=0.002； F=708.52， P<0.001）。进一步两两比较，培养24、48、72 h后14 Gy组多倍体HeLa细胞增殖活力均较对照组细胞和7 Gy组多倍体HeLa细胞显著下降（均 P<0.05）。对照组、7 Gy组和14 Gy组多倍体HeLa细胞的凋亡亚群比例分别为（3.67±1.16）%、（3.07±0.81）%、（3.83±0.91）%，其中早期凋亡细胞亚群比例分别为（2.33±0.35）%、（2.13±0.61）%、（2.23±0.32）%，晚期凋亡细胞亚群比例分别为（1.33±0.81）%、（0.93±0.31）%、（1.60±0.60）%，差异均无统计学意义（ F=0.52， P=0.620； F=0.15， P=0.864； F=0.92， P=0.450）。对照组、7 Gy组和14 Gy组的多倍体HeLa细胞迁移数目分别为297.40±26.53、121.33±15.16、18.40±4.79，侵袭细胞数目分别为195.67±20.26、63.60±6.91、9.47±3.23，差异具有统计学意义（ F=647.28， P<0.001； F=213.94， P<0.001）。7 Gy和14 Gy组多倍体HeLa细胞的迁移与侵袭能力与对照组相比显著下降，14 Gy组多倍体HeLa细胞的迁移与侵袭能力显著低于7 Gy组（均 P<0.001）。辐射诱导的多倍体HeLa细胞P-STAT3（Tyr 705）、Bcl-2的表达水平均高于对照组，且随着辐射剂量的增加表达水平进一步增高；与对照组相比，14 Gy组多倍体HeLa细胞Survivin、Mcl-1表达水平均上调（均 P<0.05）。3组间Bcl-xL表达差异无统计学意义（ F=0.52， P=0.618）。 结论:辐射诱导的多倍体HeLa细胞增殖、迁移及侵袭能力降低，凋亡率无显著变化，但STAT3信号通路激活伴随下游抗凋亡相关蛋白表达上调，有利于多倍体肿瘤细胞成为宫颈癌放疗后复发的潜在危险因素。