增强的糖酵解在人胶质瘤细胞系中赋予对光子而非碳离子照射的抗性

目的：代谢重编程是多种恶性肿瘤的关键标志，并对各种疗法的成功构成挑战。已知增强的糖酵解赋予对光子照射的抗性，而肿瘤对碳离子照射（CII）的反应尚未被研究。本研究旨在探讨增强的糖酵解对人胶质瘤细胞系对CII反应的影响，并与X射线的反应进行比较。材料与方法：使用线粒体氧化磷酸化轻度抑制剂二硝基苯酚（DNP）刺激三种人胶质瘤细胞系（U251、U87和LN229）的糖酵解，并通过监测葡萄糖摄取和利用以及糖酵解调节因子（葡萄糖转运蛋白1型（Glut1）、己糖激酶-II（HKII）和丙酮酸激酶-2（PKM2））的表达来评估。辐射（X射线和CII）诱导的克隆形成存活丧失、生长抑制和细胞周期进程扰动（G2+M阻滞）、细胞遗传学损伤（微核形成）、凋亡、坏死（反映间期死亡）和细胞迁移（划痕实验）作为辐射反应参数进行研究。结果：DNP（1 mM）使U251细胞中GLUT1、HKII和PKM2的表达水平提高30-60%，葡萄糖摄取和利用提高近3倍，表明糖酵解被刺激。增强的糖酵解减弱了克隆形成存活的丧失，D10剂量在这些细胞系中增加20%至65%，而在CII后未观察到显著变化。同时，X射线诱导的剂量依赖性生长抑制、细胞遗传学损伤以及凋亡和坏死在U251和LN229细胞中也因糖酵解升高而减少20-50%。然而，糖酵解刺激增强了X射线诱导的细胞迁移，而对CII后的迁移影响可忽略不计。结论：我们的结果表明，增强的糖酵解赋予对X射线诱导的细胞死亡和迁移的抗性，而它可能不会显著改变对碳离子照射的细胞反应。