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目的:放射治疗是宫颈癌治疗的重要手段之一,宫颈癌细胞对放疗不敏感被认为是放疗失败的主要原因,其具体分子机制尚未完全明晰。GDF15(生长分化因子15),属于TGF-β超家族中的一员,参与多种肿瘤的发生发展进程,但其与宫颈癌放射敏感性相关的研究甚少。本研究拟通过探讨GDF15对宫颈癌细胞放射敏感性和EMT(上皮细胞-间充质转化)的影响,及其可能的作用机制,为改善宫颈癌患者的疗效提供新的靶点。方法:1、应用Western blot检测照射前后宫颈癌细胞株(Siha、Hela、Caski和C33a)中GDF15表达的变化。2、予以rh GDF15(重组人GDF15蛋白)刺激及转染质粒两种方式构建GDF15高表达模型,检测上调宫颈癌细胞GDF15的表达对其放射敏感性的影响。3、构建特异性针对GDF15基因的小干扰RNA慢病毒载体,建立GDF15低表达模型,检测下调宫颈癌细胞GDF15的表达对其放射敏感性的影响。4、应用Western blot、Real-time PCR和免疫荧光等方法检测不同GDF15表达模型中β-catenin、c-Myc的表达,探讨GDF15调控宫颈癌放射敏感性可能存在的机制。5、利用细胞划痕实验、Transwell小室和Matrigel基质侵袭实验等方法,检测不同GDF15表达水平对宫颈癌细胞EMT及EMT相关蛋白表达水平的影响。结果:1、6Gy X-ray照射24h后,不同宫颈癌细胞株(Siha、Hela、Caski和C33a)中GDF15的表达均明显升高。2、予以rh GDF15(100ng/ml)刺激和转染p EGFP-N1-GDF15质粒均可上调宫颈癌细胞中GDF15的表达,与对照组相比,GDF15高表达可使宫颈癌细胞照射后的克隆形成率明显增加。3、与亲代相比,下调GDF15的表达可使宫颈癌细胞照射后的克隆形成率明显降低、凋亡率明显增加。4、GDF15可上调宫颈癌细胞中β-catenin、c-Myc及磷酸化c-Myc的表达,而使用β-catenin抑制剂(XAV-939)和c-Myc抑制剂(10058-F4)后,可逆转高表达GDF15宫颈癌细胞株的放射抵抗。5、与亲代相比,GDF15-si RNA转染的宫颈癌细胞迁移和侵袭能力减弱,且细胞内MMP9、Vimentin和N-cadherin的表达降低,E-cadherin的表达增加。再次给予rh GDF15刺激后,细胞的迁移和侵袭能力增强,且细胞内MMP9、Vimentin和N-cadherin的表达增加,E-cadherin的表达降低。结论:1、GDF15是影响宫颈癌细胞放射敏感性的重要调控因子;2、GDF15可通过β-catenin/c-Myc通路增加宫颈癌细胞的放射耐受;3、GDF15参与宫颈癌细胞EMT表型的调控。综上所述,提示GDF15可能为逆转宫颈癌放射抵抗提供新的治疗策略。