Tempol通过β-Catenin信号通路保护下颌下腺免受辐射损伤

Tempol Protects Against Radiation Injury in the Submandibular Gland Through the β-Catenin Signaling Pathway

作者信息Jinfeng Wang, Mingjun Xu, Jinghua Zhong, Kui Zhong, Zheng Chen, Chunyu Liu, Chao Liu
PMID42135259
发布时间2026-09
DOI10.1111/jop.70147

实验完整度

包含体外细胞实验、体内小鼠模型、功能验证(细胞活力、凋亡、周期)、机制验证(β-catenin通路、抑制剂XAV939)等多个独立证据层级。

主要模型

人腮腺成纤维细胞Hs917.T C57BL/6小鼠下颌下腺模型

重点核对

TPL预处理浓度和时长(8mM,10min或16h) 辐射剂量(体外6Gy,体内15Gy) TPL给药剂量和途径(275mg/kg,腹膜内注射) 细胞模型Hs917.T β-catenin抑制剂XAV939浓度(100μM,处理8h)

摘要

背景:辐射损伤严重影响唾液腺功能和细胞存活,尤其是在头颈部放疗中。Tempol(TPL)是一种自由基清除剂,已被证明对辐射损伤具有保护作用。本研究旨在探讨TPL对电离辐射诱导的Hs917.T细胞和C57BL/6小鼠下颌下腺损伤的保护作用及其机制。方法:人腮腺成纤维细胞(Hs917.T)用TPL预处理并暴露于电离辐射(IR)。使用MTT、克隆形成实验、流式细胞术和细胞内活性氧水平评估保护效果。体内实验中,C57BL/6小鼠用TPL(275 mg/kg)预处理并暴露于15 Gy辐射。通过存活率、体重变化、组织学分析和TUNEL染色评估效果。分析了凋亡相关标志物和β-catenin信号通路的变化,并使用β-catenin抑制剂XAV939验证TPL的作用。结果:TPL预处理增加了细胞存活,减少凋亡,减轻细胞周期阻滞,并降低Hs917.T细胞中细胞内超氧化物和过氧化氢水平。在C57BL/6小鼠中,TPL预处理提高了存活率,减轻体重减轻,减少下颌下腺损伤,并降低凋亡。TPL通过增加Bcl-2表达和降低Bax及caspase-9水平抑制辐射诱导的凋亡。TPL通过上调β-catenin表达,促进其核转位并抑制其磷酸化,发挥抗凋亡和保护作用。XAV939逆转了TPL的保护作用。结论:TPL通过激活β-catenin信号通路、抑制细胞凋亡和减轻氧化应激,对IR诱导的Hs917.T细胞和C57BL/6小鼠SMG损伤发挥保护作用。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
TPL能否通过调控β-catenin信号通路保护下颌下腺免受辐射损伤,其机制为何?
核心机制
TPL通过上调β-catenin表达,促进其核转位并抑制其磷酸化,激活β-catenin信号通路,进而抑制细胞凋亡(增加Bcl-2、减少Bax和caspase-9)和减轻氧化应激。
主要证据
在Hs917.T细胞和小鼠SMG中,TPL预处理后β-catenin表达上调,凋亡相关蛋白变化,XAV939抑制剂逆转了TPL的保护作用。
研究意义
为开发基于TPL的放射防护策略提供理论基础,可能用于保护头颈部放疗患者的唾液腺免受辐射损伤。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

体外细胞模型建立与TPL保护效果评估

评估TPL对IR诱导的Hs917.T细胞损伤的保护作用

Hs917.T细胞用不同浓度TPL预处理,然后接受不同剂量IR,通过MTT、克隆形成、流式检测凋亡和周期、荧光检测ROS水平。

2

体内动物模型建立与TPL保护效果评估

评估TPL预处理对IR照射小鼠生存和SMG组织损伤的保护作用

C57BL/6小鼠注射TPL或对照后接受致死剂量全身照射或头颈局部照射,观察生存率、体重变化,通过HE染色、TUNEL染色、AQP5 IHC评估SMG组织损伤和凋亡。

3

凋亡相关蛋白表达检测

验证TPL对IR诱导凋亡的调控作用及机制

通过Western blot、IF和IHC检测Bcl-2、Bax、caspase-9的表达水平。

4

β-catenin信号通路机制验证

探究TPL是否通过β-catenin信号通路发挥保护作用

通过Western blot检测β-catenin和p-β-catenin表达,免疫荧光检测β-catenin的核转位,并使用XAV939抑制β-catenin信号通路验证功能需求。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜尔贝科改良伊格尔培养基----
坦波尔TargetMol Chemicals Inc.T6699
XAV939MedChemExpressHY-15147
MTT试剂----
膜联蛋白V-FITC----
碘化丙啶----
二氢乙啶----
2',7'-二氯荧光黄双乙酸盐----
二甲苯Guangzhou Xiuwei Technology Co. Ltd.XW-RS-008
中性树胶Guangzhou Xiuwei Technology Co. Ltd.XW-RS-015
TUNEL试剂盒ServicebioG1502
RIPA裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒BiosharpBL521A
PVDF膜Merck MilliporeISEQ00010
抗Bax抗体Proteintech50599-2-Ig
抗Bcl-2抗体Proteintech60178-1-Ig
抗β-catenin抗体Proteintech51067-2-AP
抗磷酸化β-catenin抗体Cell Signaling Technology#9561
抗β-actin抗体Proteintech66009-1-Ig
山羊抗兔IgG-HRPBiosharpBL003A
山羊抗小鼠IgG-HRPBiosharpBL001A
超敏ECL底物AdvanstaK-12045-D50
Chemiscope 6100成像系统CLINX--
抗caspase-9抗体Proteintech10380-1-AP
抗AQP5抗体Proteintech20334-1-AP
胎牛血清----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养和处理
细胞系Hs917.T;培养基DMEM+10%FBS;TPL浓度(0,0.05,0.125,0.25,2,8mM);TPL预处理时间(10min或16h);照射剂量(0-8Gy,通常6Gy);XAV939浓度(100μM)和处理时间(8h);照射参数(6MV X射线,剂量率400cGy/min)
阅读提示:Methods: 2.1 Cell Culture and Treatment
动物饲养和处理
小鼠品系C57BL/6;年龄8周;性别雄性;TPL剂量275mg/kg(IP,每天一次,共1天);辐照剂量(全身15Gy或头颈15Gy);辐照参数(6MV X射线,剂量率400cGy/min,照射野8x20cm,SSD100cm)
阅读提示:Methods: 2.2 Animals
凋亡检测
Annexin V-FITC/PI染色流程;孵育时间(室温15分钟);流式细胞术分析;TUNEL试剂盒(G1502,Servicebio)操作步骤
阅读提示:Methods: 2.5, 2.8
Western blot
抗体信息及稀释度(Table 1);蛋白提取方法(RIPA裂解);SDS-PAGE凝胶浓度(15%);PVDF膜(ISEQ00010);封闭液(5%脱脂牛奶);抗体孵育条件(4°C过夜)
阅读提示:Methods: 2.9 Western Blot