我们之前的研究发现纳米银可通过激活JNK通路诱导人胶质瘤细胞U251发生自噬,且自噬在将纳米银用于胶质瘤放疗增敏时对细胞起保护作用。在此基础上,我们应用活性氧自由基(Reactive Oxygen Species, ROS)清除剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)和维生素C(Vitamin C)降低纳米银和6 MV X射线分别/联合作用于U251细胞过程中的ROS生成,发现ROS在纳米银介导的细胞自噬和放射增敏过程中起重要作用。
首先,我们以DCFH-DA为探针,用流式细胞术检测了0.1 mM纳米银作用于U251细胞后细胞中ROS水平的变化,结果显示纳米银可明显促进细胞中ROS的生成,且该作用可被两种抗氧化剂抑制。为了明确ROS的来源,我们对线粒体膜电位(mitochondrion membrane potential, MMP)进行了测定,并用超氧化物特异性染料Mito SOX检测了ROS类型,发现纳米银引起细胞ROS升高的途径是通过造成线粒体损伤而实现的。
随后,我们研究了ROS在纳米银引起自噬和放射增敏过程中的作用,流式细胞术检测细胞凋亡的结果显示用NAC清除细胞中的ROS后,纳米银与放疗分别/联合作用于U251细胞引起的细胞凋亡率均比NAC未处理组有所下降。此外,激光共聚焦、流式及免疫印迹的结果均表明自噬水平升高的过程伴随ROS水平的升高,ROS清除剂可降低各处理组细胞的自噬水平。
结合之前关于放疗中自噬保护作用的发现,我们的研究证明纳米银在作为一种潜在的放射增敏剂使用时,肿瘤细胞中的ROS水平对治疗效果起至关重要的作用。如果能根据不同患者的个体情况针对ROS水平对治疗方案作适当调整,可能会对治疗有一定帮助。而纳米银通过上调ROS水平引起自噬、以及为何抑制自噬对治疗会产生帮助等问题,尚需要进一步的努力。
该文章已在Biomaterials在线,DOI information: 10.1016/j.biomaterials.2016.05.031