ABSTRACT

The aim of this study was to examine the potential effects of long-term evolution (LTE) radiofrequency electromagnetic fields (RF-EMF) on cell proliferation using SH-SY5Y neuronal cells. The growth rate and proliferation of SH-SY5Y cells were significantly decreased upon exposure to 1760 MHz RF-EMF at 4 W/kg specific absorption rate (SAR) for 4 hr/day for 4 days. Cell cycle analysis indicated that the cell cycle was delayed in the G0/G1 phase after RF-EMF exposure. However, DNA damage or apoptosis was not involved in the reduced cellular proliferation following RF-EMF exposure because the expression levels of histone H2A.X at Ser139 (γH2AX) were not markedly altered and the apoptotic pathway was not activated. However, SH-SY5Y cells exposed to RF-EMF exhibited a significant elevation in Akt and mTOR phosphorylation levels. In addition, the total amount of p53 and phosphorylated-p53 was significantly increased. Data suggested that Akt/mTOR-mediated cellular senescence led to p53 activation via stimulation of the mTOR pathway in SH-SY5Y cells. The transcriptional activation of p53 led to a rise in expression of cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitors p21 and p27. Further, subsequent inhibition of CDK2 and CDK4 produced a fall in phosphorylated retinoblastoma (pRb at Ser807/811), which decreased cell proliferation. Taken together, these data suggest that exposure to RF-EMF might induce Akt/mTOR-mediated cellular senescence, which may delay the cell cycle without triggering DNA damage in SH-SY5Y neuroblastoma cells.

摘要

本研究的目的是使用 SH-SY5Y 神经元细胞检查长期进化 (LTE) 射频电磁场 (RF-EMF) 对细胞增殖的潜在影响。SH-SY5Y 细胞的生长速率和增殖在以 4 W/kg 比吸收率 (SAR) 暴露于 1760 MHz RF-EMF 4 小时/天，持续 4 天后显着降低。细胞周期分析表明，RF-EMF 暴露后细胞周期在 G0/G1 期延迟。然而，由于组蛋白 H2A.X 在 Ser139 (γH2AX) 的表达水平没有显着改变并且细胞凋亡途径没有被激活，因此 DNA 损伤或细胞凋亡与 RF-EMF 暴露后细胞增殖的减少无关。然而，暴露于 RF-EMF 的 SH-SY5Y 细胞表现出 Akt 和 mTOR 磷酸化水平的显着升高。此外，p53和磷酸化-p53的总量显着增加。数据表明 Akt/mTOR 介导的细胞衰老通过刺激 SH-SY5Y 细胞中的 mTOR 通路导致 p53 激活。p53 的转录激活导致细胞周期蛋白依赖性激酶 (CDK) 抑制剂 p21 和 p27 的表达增加。此外，随后对 CDK2 和 CDK4 的抑制导致磷酸化视网膜母细胞瘤（Ser807/811 处的 pRb）减少，从而降低细胞增殖。综上所述，这些数据表明暴露于 RF-EMF 可能会诱导 Akt/mTOR 介导的细胞衰老，这可能会延迟细胞周期而不触发 SH-SY5Y 神经母细胞瘤细胞的 DNA 损伤。数据表明 Akt/mTOR 介导的细胞衰老通过刺激 SH-SY5Y 细胞中的 mTOR 通路导致 p53 激活。p53 的转录激活导致细胞周期蛋白依赖性激酶 (CDK) 抑制剂 p21 和 p27 的表达增加。此外，随后对 CDK2 和 CDK4 的抑制导致磷酸化视网膜母细胞瘤（Ser807/811 处的 pRb）减少，从而降低细胞增殖。综上所述，这些数据表明暴露于 RF-EMF 可能会诱导 Akt/mTOR 介导的细胞衰老，这可能会延迟细胞周期而不触发 SH-SY5Y 神经母细胞瘤细胞的 DNA 损伤。数据表明 Akt/mTOR 介导的细胞衰老通过刺激 SH-SY5Y 细胞中的 mTOR 通路导致 p53 激活。p53 的转录激活导致细胞周期蛋白依赖性激酶 (CDK) 抑制剂 p21 和 p27 的表达增加。此外，随后对 CDK2 和 CDK4 的抑制导致磷酸化视网膜母细胞瘤（Ser807/811 处的 pRb）减少，从而降低细胞增殖。综上所述，这些数据表明暴露于 RF-EMF 可能会诱导 Akt/mTOR 介导的细胞衰老，这可能会延迟细胞周期而不触发 SH-SY5Y 神经母细胞瘤细胞的 DNA 损伤。随后对 CDK2 和 CDK4 的抑制导致磷酸化视网膜母细胞瘤（Ser807/811 处的 pRb）减少，从而降低细胞增殖。综上所述，这些数据表明暴露于 RF-EMF 可能会诱导 Akt/mTOR 介导的细胞衰老，这可能会延迟细胞周期而不触发 SH-SY5Y 神经母细胞瘤细胞的 DNA 损伤。随后对 CDK2 和 CDK4 的抑制导致磷酸化视网膜母细胞瘤（Ser807/811 处的 pRb）减少，从而降低细胞增殖。综上所述，这些数据表明暴露于 RF-EMF 可能会诱导 Akt/mTOR 介导的细胞衰老，这可能会延迟细胞周期而不触发 SH-SY5Y 神经母细胞瘤细胞的 DNA 损伤。