研究目的:放疗(Radiotherapy,RT)是肿瘤一线治疗的手段,然而在治疗过程中往往存在放疗抵抗现象。既往的研究主要集中在肿瘤细胞本身的机制,而忽视了肿瘤微环境的作用。胰腺癌作为一种间质高度纤维化的癌症,其肿瘤微环境在治疗抵抗中起着重要作用。本研究旨在探讨放疗对肿瘤细胞铁死亡的机制以及放疗后对间质癌相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts,CAFs)的影响,为胰腺癌的治疗提供新方向。研究方法:(1)CCK8及细胞成克隆检测在放疗条件下胰腺癌细胞PANC-1死亡情况,同时设置加入铁死亡挽救剂Ferrostatin-1(Fer-1)组,观察放疗后细胞挽救情况;Western blot检测放疗后铁死亡蛋白指标GPX4和SLC7A11的表达情况;检测放疗后PANC-1细胞还原型谷胱甘肽GSH、脂质过氧化的终产物MDA以及Lipid ROS的水平;(2)ELISA法检测放疗后PANC-1细胞上清液中的谷氨酰胺及谷氨酸含量;Western blot检测放疗后PANC-1细胞谷氨酰胺代谢蛋白指标GLS1表达情况;(3)Western blot检测放疗后PANC-1细胞内及上清液AY-22989纯度中HMGB1表达情况;免疫荧光观察放疗后PANC-1细胞内HMGB1定位情况;数据库分析HMGB1在胰腺癌中的表达及预后情况;(4)Western blot及流式细胞仪检测放疗和非放疗处理条件下胰腺星状细胞α-SMA表达情况及脂滴含量;qRT-PCR检测放疗后PANC-1细胞对癌相关成纤维细胞的表型标志物的mRNA表达情况;数据库分析HMGB1与癌相关成纤维细胞的表型标志物的相关性。研究结果:(1)铁死亡挽救剂Fer-1可以一定程度的挽救放疗诱导的PANC-1细胞死亡,且放疗后铁死亡相关蛋白GPX4、SLC7A11蛋白表达水平下降,细胞内还原型谷胱甘肽GSH水平下降,脂质过氧化的终产物MDA以及Lipid ROlabel-free bioassayS水平升高,表明放疗可以诱导PANC-1细胞铁死亡;(2)放疗后PANC-1细胞内GLS1蛋白水平增加;ELISA检测放疗后上清液中谷氨酰胺与谷氨酸释放增加,表明放疗使得胰腺癌细胞谷氨酰胺代谢增强,细胞释放谷氨酰胺及谷氨酸增多;(3)放疗后PANC-1细胞内HMGB1蛋白水平下降,而细胞上清液中HMGB1蛋白水平升高,且放疗后HMGB1从细胞核中移位至胞浆中,表明放疗使PANC-1细胞MC3 NMR内HMGB1释放到细胞外;(4)与PANC-1细胞共培养后,胰腺星状细胞α-SMA基因及蛋白水平在放疗后升高,且脂滴水平降低,表明在与胰腺癌细胞共培养以后,放疗能促进胰腺星状细胞的活化;(5)放疗后的PANC-1细胞促进CAFs向炎性CAFs(iCAF)转变,同时CAFs胞内HMGB1蛋白水平升高,表明HMGB1可以促进CAFs向iCAFs转变。研究结论:放疗一方面可以诱导肿瘤细胞发生铁死亡,另一方面可以促进肿瘤细胞释放HMGB1,导致肿瘤微环境中的CAFs的表型转换,产生治疗抵抗。