《Tissue and Cell》：HPV18 oncogenes increase viability and nuclear architecture stability in HaCaT cells exposed to UVB radiation
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马格达莱娜·米兰（Magdalena Millán）|费利佩·帕里埃蒂（Felipe Parietti）|保拉·埃尔南德斯（Paola Hernández）|索菲亚·约科（Sofía Yocco）|豪尔赫·佩雷斯-泽尔帕（Jorge Pérez-Zerpa）|米格尔·阿罗塞纳（M
马格达莱娜·米兰（Magdalena Millán）|费利佩·帕里埃蒂（Felipe Parietti）|保拉·埃尔南德斯（Paola Hernández）|索菲亚·约科（Sofía Yocco）|豪尔赫·佩雷斯-泽尔帕（Jorge Pérez-Zerpa）|米格尔·阿罗塞纳（Miguel Arocena）|希梅娜·霍赫曼（Jimena Hochmann）
乌拉圭蒙得维的亚拉雷普布利卡大学（Universidad de La República）牙科学院牙科生物学系，地址：General Las Heras 1925
摘要
紫外线（UVR）是环境风险因素，也是致癌过程中的协同因素。主要来自阳光的UVB辐射是已知的上唇癌风险因素，也可能导致口腔癌。HPV感染会进一步增加UVR引起的致癌风险，例如通过HPV致癌基因促进细胞存活。在这项研究中，我们评估了感染了HPV-18病毒致癌基因的人体角质形成细胞（keratinocytes）对UVB的反应。尽管UVB在HaCaT人角质形成细胞母系细胞系和含有HPV-18致癌基因E5、E6和E7的HaCaT细胞中引起类似的DNA损伤水平，但后者在UVB作用下表现出更高的存活率以及较低的凋亡和坏死标志物水平。我们还观察到UVB作用下出现了深层核凹陷，这种现象在经过辐照的HaCaT母系细胞中更为常见，这些细胞也保留了更多的应激纤维。机械建模表明，HaCaT E5/E6/E7-18细胞中核凹陷的减少与细胞扩散力的降低有关，这与我们之前的机械研究结果一致。我们的结果表明，HPV致癌基因增加了暴露于UVB下的角质形成细胞的存活率并稳定了细胞核结构，这可能有助于它们与UVB诱导的口腔癌发生过程协同作用。
引言
太阳紫外线（UVR）是一种人类致癌物，尤其是UVB波段（Kumar等人，2015年）。UVB在皮肤癌的诱导中起多种作用，但也可能影响口腔内部组织，因为它在各种牙科诊断和治疗过程中被使用（Bush等人，2010年；McGee等人，2008年）。因此，UVR可以被认为是口腔癌发展的风险因素。UVB会在相邻的嘧啶碱基之间产生二聚体光产物，还可能导致双链断裂（DSB），进而引发细胞周期停滞和细胞死亡（Halicka等人，2005年；Cadet等人，2015年）。此外，HPV感染可以与UVR共同作用促进致癌过程，因为HPV致癌基因可以在UVR暴露后显著促进细胞存活和增殖（Leverrier等人，2007年；Jackson等人，2000年）。
与HPV相关的恶性肿瘤的主要原因是病毒的持续性感染及其致癌基因的活性。高风险型HPV（HR-HPV）的致癌蛋白E5、E6和E7是导致HPV相关癌症发生和进展的主要病毒因素。E6和E7的主要靶点是p53和pRb，它们会导致S期的紊乱；同时E5还通过增强EGF受体信号传导来促进细胞周期进展（Scarth等人，2021年；Pereira Santos等人，2025年）。
除了UVB辐射外，β属的HPV也可能作为促进皮肤癌的协同因素（Minoni等人，2020年）。α属的HPV，如高风险型16和18，也参与口腔癌的发生，尤其是在口咽癌中（Chow等人，2020年）。尽管它们与UVR在肿瘤发生过程中的相互作用不如β属HPV那么明确，但有证据表明两者共同作用于驱动口腔癌的发展。例如，口咽癌的风险与α型HPV感染和UVR都有关（Godar等人，2014年）。乳头状鳞状细胞癌是一种已知与UVR相关的口腔癌类型，且常常检测出α型HPV感染（Tealab等人，2019年），这凸显了α型HPV致癌基因和UVR在共同促进口腔癌发生中的潜在作用。因此，研究表达α型HPV致癌基因的角质形成细胞对辐射的反应对于了解UVBR与高风险型HPV感染协同引发的口腔癌发生过程非常重要。
细胞和核结构是决定细胞存活率的基本参数，它们既可能受到UVR的影响，也可能受到病毒致癌基因的影响。在细胞存活率下降的情况下，特别会观察到核凹陷（Roy等人，2025年；Tripodis和Demant，2001年；Gartner，1976年）。此外，先前的研究表明UVR可以在培养细胞中引起核凹陷（Szekely等人，1980年）。关于病毒致癌基因，我们在之前的研究中发现，转导了HPV-18的E5、E6、E7致癌基因的HaCaT人类角质形成细胞系（HaCaT E5/E6/E7-18）比其母系细胞更柔软、形状更圆润（Millán等人，2023年），这突显了病毒致癌基因改变细胞结构的潜力。
在这项研究中，我们研究了UVB辐射对HaCaT母系细胞以及前面提到的HaCaT E5/E6/E7-18细胞的影响。结果表明，尽管UVB引起的DNA损伤水平相似，但HaCaT E5/E6/E7-18细胞的存活率更高，核结构的变化也更小，这表明α型HPV致癌基因可能参与口腔等部位的UVB诱导的致癌过程。
章节摘要
细胞培养
永生化、非肿瘤性的HaCaT母系细胞和前肿瘤性的HaCaT E5/E6/E7 HPV-18细胞在含有10% FBS（Capricorn Scientific，Ebsdorfergrund，德国）和1% 青霉素-链霉素（Capricorn Scientific，Ebsdorfergrund，德国）的DMEM培养基中，在37oC、5% CO2的湿润环境下进行培养。HaCaT E5/E6/E7-18细胞系的制备和特性描述详见Hochmann等人（2020年）的研究。
表达HPV-18致癌基因的HaCaT细胞存活率较高，但DNA损伤水平与其母系细胞相似
HaCaT E5/E6/E7-18细胞和HaCaT母系细胞被0.05 J/cm2的UVB照射24小时，随后评估了细胞存活率以及凋亡和坏死标志物（图1）。MTT测定结果显示，UVBR处理24小时后细胞存活率明显下降，但HaCaT E5/E6/E7-18细胞的存活率仍显著高于其母系细胞（图1a）。与此结果一致的是，HaCaT E5/E6/E7-18细胞中阳性标志物的水平显著降低。
结论
HPV致癌基因可能通过影响人类角质形成细胞的机械特性和细胞骨架组织，帮助维持UVBR暴露后的核结构。这反过来又可能解释了表达HPV致癌基因的人类角质形成细胞具有更高的存活率。我们的工作强调了HPV致癌基因在UVBR后保护细胞和核结构的作用，从而提高细胞存活率，并增加了UVBR诱导的致癌可能性。
未引用参考文献
（Chow，2020年；Gartner和Gartner，1976年）
资助
本研究部分得到了西班牙科学研究委员会（Comisión Sectorial de Investigación Científica，CSIC）的支持。
CRediT作者署名声明
豪尔赫·佩雷斯-泽尔帕（Jorge Pérez-Zerpa）：撰写——原始草稿，数据分析。索菲亚·约科（Sofía Yocco）：实验研究。保拉·埃尔南德斯（Paola Hernández）：方法学研究，实验研究，数据分析。费利佩·帕里埃蒂（Felipe Parietti）：方法学研究，数据分析。马格达莱娜·米兰（Magdalena Millán）：方法学研究，实验研究。希梅娜·霍赫曼（Jimena Hochmann）：撰写——审稿与编辑，撰写——原始草稿，数据可视化，验证，研究指导，软件使用，资源管理，项目管理，方法学研究，资金申请，数据分析，概念化。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
我们感谢西班牙科学研究委员会（Comisión Sectorial de Investigación Científica，CSIC）的支持。
作者贡献
M.M.、F.P.、M.A.和J.H.进行了实验。M.M.、F.P.、P.H.、S.Y.、M.A.和J.H.协助了实验、数据采集和分析。J.P.Z.和M.A.开发了数值模型，J.P.Z.开发了Python库并获取了数值结果。M.A.和J.H.撰写了论文。所有作者均参与了论文的审阅。
