深地低本底辐射环境对NP69人鼻咽上皮细胞增殖迁移的抑制效应及机制

摘要

目的 本研究旨在探究深地低本底辐射环境对NP69人鼻咽上皮细胞生物学行为的影响及其潜在分子机制。方法 采用平行对照实验设计，分别于中国深地原位生命观测站（China in situ Deep-Underground Facility&Life Observatory, DeUFO）地表0 m(DeUFO-0 m)、埋深1 000 m(DeUFO-1 000 m)、埋深1 500 m(DeUFO-1 500 m)同步培养NP69人鼻咽上皮细胞。通过Cell Counting Kit-8(CCK-8)法和划痕实验等分别检测细胞增殖及迁移能力变化，并利用高通量转录组测序（RNA sequencing, RNA-Seq）分析差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）。采用基因本体（Gene Ontology, GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG）数据库对差异基因进行功能注释及通路富集分析。结果 CCK8显示，培养72 h后，De UFO-0 m组的吸光度值分别为De UFO-1 000 m组、De UFO-1 500 m组的1.35倍和1.27倍（均P<0.000 1）；培养96 h后，DeUFO-0 m组的吸光度值分别为DeUFO-1 000 m组、DeUFO-1 500 m组的1.52倍和1.41倍（均P<0.000 1）。克隆形成实验显示，DeUFO-0 m组的细胞克隆数分别为DeUFO-1 000 m组、DeUFO-1 500 m组的1.59倍和1.27倍（均P<0.001）。划痕实验显示，DeUFO-0 m组36 h愈合率分别为DeUFO-1 000 m组、DeUFO-1 500 m组的2.22倍和4.00倍（均P<0.000 1）。Transwell实验显示，DeUFO-0 m组的迁移细胞数分别为DeUFO-1 000 m组、DeUFO-1 500 m组的2.08倍和2.56倍（均P<0.000 1）。转录组测序分析显示，CELF2、CELF4、CGB8、GRHL2和DMRTA2基因在深地不同埋深实验组中均呈现一致性上调表达。通路富集分析表明，细胞外基质（extracellular matrix, ECM）重构相关通路及基因表达调控通路在实验组中显著富集（FDR<0.05）。结论 深地低本底辐射环境可通过调控CELF家族基因等靶点，介导ECM重塑及转录后调控机制，进而抑制NP69人鼻咽上皮细胞的增殖与迁移活性。本研究为环境辐射剂量-细胞效应量效关系的建立提供了实验依据。

关键词

深地医学 / 低本底辐射环境 / NP69人鼻咽上皮细胞 / 细胞增殖/迁移 / 转录组学