氨肽酶N启动子调控的MnSOD基因对骨髓细胞的特异性辐射防护作用

背景与目的:骨髓造血细胞中导入耐辐射基因是克服放疗对造血系统抑制作用的有效手段,但这也增加了肿瘤细胞的辐射耐受性.本实验旨在探索不明显增加肿瘤细胞对辐射抗拒性的同时,能特异性保护骨髓细胞免受辐射导致的损伤的方法.方法:构建以氨肽酶N(aminopeptidase N,APN)基因骨髓特异性启动子调控的锰超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,MnSOD)基因逆转录病毒载体,并导入成骨髓细胞KG1a和肝癌细胞BEL7402中.用RT-PCR分析MnSOD mRNA水平,测定细胞中MnSOD活性,以细胞存活实验检测骨髓细胞和肝癌细胞对X射线的敏感性,并用流式细胞术和断裂DNA电泳方法对辐射诱导的细胞凋亡进行分析.结果:导入基因的KG1a细胞中MnSOD mRNA水平和酶活性明显升高.APN骨髓特异性启动子调控的MnSOD基因表达能有效抑制辐射引起的KG1a细胞凋亡.导入基因的KG1a细胞对辐射的耐受性提高,在用10Gy剂量照射时,KG1a细胞存活率比原来增加3.7倍.而导入MnSOD基因并未使BEL7402细胞中MnSOD mRNA水平和酶活性提高,其放射敏感性未发生明显变化.结论:APN骨髓特异性启动子能控制MnSOD基因在骨髓细胞中高表达,而在癌细胞中低表达.在用X射线杀伤癌细胞的过程中,APN骨髓特异性启动子调控的MnSOD基因能特异性保护骨髓细胞.