活性氧、丙二醛及超氧化物歧化酶在NaAsO2致人角质形成细胞恶性转化过程中的动态变化

目的 探讨氧化应激相关指标活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)在砷致人角质形成细胞(human keratinocytes,HaCaT)恶性转化不同阶段的动态变化.方法 以含1.0 μmol/L NaAsO2的DMEM高糖完全培养基连续培养HaCaT细胞35代后,用基质金属蛋白酶-9(MMP-9)表达水平变化、细胞生长动力学改变和软琼脂集落形成实验鉴定其是否发生恶性转化.分别收集0、1、7、14、21、28和35代细胞,采用流式细胞仪检测不同代数细胞内ROS活性,生化法检测细胞内MDA含量及SOD活性变化.结果 1.0μmol/L NaAsO2处理HaCaT细胞28代开始MMP-9相对蛋白水平明显上升,35代后细胞生长速度明显增快,倍增时间明显缩短;软琼脂集落形成数为(107±11)个,较对照组(24±7)明显增多(P＜0.01).ROS水平在染毒0到14代间呈先上升后下降随后再上升趋势,14代以后ROS水平逐渐降低.MDA含量在染毒1代时达到峰值,随后呈缓慢下降趋势.SOD活性在染毒0到21代呈先上升后缓慢下降趋势,21代以后其活性再次升高,呈持续上升趋势,且较0代明显升高(P＜0.05).结论 低剂量亚砷酸钠长期诱导HaCaT细胞发生恶性转化过程中伴随细胞内氧化-抗氧化平衡失调,染毒后期SOD活性持续增加而ROS水平持续降低.

应用酵母双杂交技术筛选白细胞cDNA文库与NS5ATP1结合蛋白基因

目的:用酵母双杂交技术筛选白细胞中与NSA5TP1结合蛋白的编码基因.方法:用多聚酶链反应(PCR)法扩增NS5ATP1基因,连接入酵母表达载体pGBKT-7中构建诱饵质粒,转化酵母细胞AH109并在其内表达,然后与转化了人白细胞文库质粒的酵母细胞Y187进行配合,在营养缺陷型培养基上进行双重筛选阳性菌落,增菌后提出质粒,转化入大肠杆菌(DH5α),提出质粒并测序,进行生物信息学分析.结果:成功克隆出NS5ATP1基因并在酵母细胞中表达,配合后选出在四缺(SD/-Trp-Leu-Ade-His)培养基及铺有X-α-半乳(X-α-gal)的四缺培养基上均能生长并变成蓝色的真阳性菌落10个,其中2个人HLA-B27;2个人亚砷酸盐转移子(arsA);1个人单倍型E22i线粒体;1个人pyrin(MEFV);1个人肌动蛋白素1(cofilin 1);1个人染色体15;1个来自RP11-353N14克隆人的DNA基因,位于染色体17;1个新基因.结论:成功克隆出NS5ATP1的结合蛋白,为进一步研究HCV的作用提供了新线索.

PERK参与调控砷化物诱导细胞自噬反应的信号转导机制研究

目的 探索PERK是否参与调控砷化物诱导的细胞自噬反应.方法 体外培养人肝癌细胞HepG2,以砷化物为刺激源,采用Western印迹方法检测自噬反应标志性蛋白的表达水平、PERK诱导活化状态以及敲低PERK表达水平后砷化物诱导细胞自噬反应和p53诱导活化水平变化情况;采用双荧光素酶报告基因技术检测敲低PERK表达水平后p53的转录激活活性变化.结果 砷化物刺激HepG2细胞后自噬反应相关蛋白Beclin-1诱导表达、LC3发生剪切、p62发生降解反应,同时PERK活化水平显著增强;敲低PERK表达水平后,砷化物刺激作用下Beclin-1的诱导表达、LC3的剪切以及p62的降解均被显著抑制;同样条件下p53在Ser15和Ser392位的磷酸化修饰反应水平和转录激活活性显著下降、p53下游靶基因DAPK1的诱导表达水平被显著抑制.结论 PERK能通过调节p53活化及其下游靶基因DAPK1表达从而介导砷化物诱导的细胞自噬反应.

MAPK/ERK信号通路在亚砷酸盐诱导肿瘤发生发展过程中的作用

砷是一种众所周知的环境污染物和毒物,在众多环境污染物中,砷位居污染有毒元素黑名单之首.砷及其化合物当中,三价无机砷的毒性强且通常以亚砷酸盐的形式存在.亚砷酸盐可以通过呼吸道、消化道和皮肤接触进入人体,危害很多系统的正常功能,其严重的危害是引起肿瘤发生.近年来,对于亚砷酸盐致癌分子机制的研究已深入至信号通路水平.在过去的20年里,人们已发现众多与亚砷酸盐致癌相关信号通路.其中,在多种细胞中均发现,亚砷酸盐可激活丝裂原激活蛋白激酶/细胞外信号调节激酶(MAPK/ERK)信号通路,促进细胞生长及增殖,诱导细胞癌变.本文在此就近年来亚神酸盐对MAPK/ERK信号通路的影响做一综述,阐述亚砷酸盐如何激活MAPK/ERK信号通路,MAPK/ERK信号通路在细胞增殖,蛋白表达及基因表达与失活中的作用,及MAPK/ERK通路对于亚砷酸盐诱导肿瘤发生发展的影响.

不同剂量亚砷酸钠暴露不同时间对HaCaT细胞活性氧的影响

目的 探索不同剂量亚砷酸钠暴露不同时间对诱导人永生化角质形成(HaCaT)细胞活性氧(ROS)产生的影响以及低剂量亚砷酸钠预处理HaCaT细胞对诱导ROS水平改变的时间效应.方法 设未预处理组[分别加入终浓度为0(对照)、0.15、0.6、2.5、10 μmol/L的亚砷酸钠染毒8、24、72 h]和预处理8h组(加入0.15μmol/L亚砷酸钠预处理8h后,加入10 μmol/L亚砷酸钠染毒8h)及预处理24 h组(加入0.15 μmol/L亚砷酸钠预处理24 h后,加入10 μmol/L亚砷酸钠染毒8h).利用2’,7’-二乙酰二氯荧光素(DCFH-DA)通过流式细胞仪检测细胞内ROS水平.结果 与对照组比较,各浓度亚砷酸钠染毒8h和0.6、2.5、10μmol/L亚砷酸钠染毒24 h及0.6、2.5 μmol/L亚砷酸钠染毒72 h后HaCaT细胞内ROS水平均较高,而0.15、10μmol/L亚砷酸钠染毒72 h后HaCaT细胞内ROS水平均较低,差异有统计学意义(P＜0.05).亚砷酸钠染毒8h时,HaCaT细胞内ROS水平达到峰值；之后,低剂量(0.15、0.6 μmol/L)亚砷酸钠染毒组HaCaT细胞内ROS水平于24 h下降,72 h有所回升,而高剂量(≥2.5 μmol/L)亚砷酸钠染毒组HaCaT细胞内ROS水平则呈持续下降.预处理8h组HaCaT细胞内ROS水平高于预处理24h组,差异均有统计学意义(P＜0.05)；与10 μmol/L亚砷酸钠染毒未预处理HaCaT细胞8h组比较,预处理8h组HaCaT细胞内ROS水平较高,预处理24 h组HaCaT细胞内ROS水平较低,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 HaCaT细胞急性暴露于亚砷酸钠后能够引起HaCaT细胞内ROS产生增加,而不同剂量亚砷酸钠暴露诱导HaCaT细胞ROS水平的改变与暴露时间密切相关,且低剂量亚砷酸钠暴露对HaCaT细胞产生的适应性反应可能取决于其作用时间.

亚砷酸钠致人支气管上皮细胞恶性转化过程中氧化应激指标变化

目的 探讨在亚砷酸盐致人支气管上皮(HBE)细胞恶性转化过程中氧化应激指标的变化趋势,初步探讨其对细胞恶性转化的作用.方法 用1 μmol/L亚砷酸钠连续染毒HBE细胞.通过形态学观察、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)以及软琼脂克隆实验鉴定细胞恶性转化情况,分别于暴露1、8、15、22、29、36、43代,以流式细胞仪检测细胞活性氧(ROS)水平,检测细胞丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活力.结果 亚砷酸钠长期染毒HBE细胞至43代时,细胞生长速度明显加快,且呈浸润型生长,MMP-9分泌量升高,细胞集落数量增多.与正常对照(0代)比较,22代及以前HBE细胞内ROS、MDA及SOD的水平均呈先升高后下降的波浪形趋势;29代及以后,ROS、MDA水平逐渐下降,且以ROS表现更为明显,而SOD水平呈逐渐升高趋势.结论 细胞内氧化-抗氧化平衡失调可能在低剂量砷化合物诱导HBE细胞恶性转化过程中发挥重要作用.

亚慢性砷暴露对小鼠脑谷氨酸—谷氨酰胺循环通路的影响

目的 探讨亚慢性饮水砷暴露对小鼠脑谷氨酸-谷氨酰胺循环通路的影响及其可能的机制.方法 将32只健康雌性昆明种小鼠随机分为4组,每组8只.3个染砷组以自由饮水方式分别暴露于水砷浓度为25、50和100 mg/L的亚砷酸钠水溶液,连续染砷6周.对照组饮蒸馏水.分别检测小鼠血和脑中无机砷(inorganic arsenic,iAs)、一甲基胂(monomethylarsonic acid,MMA)和二甲基胂(dimethylarsenic acid,DMA)的含量及脑中谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)、谷氨酰胺酶(phosphate activated glutaminase,PAG)和超氧化物歧化酶(superoxide dimutase,SOD)的活力与谷氨酸(glutamate,Glu)和脂质过氧化物(lipidperoxide,LPO)的含量.结果 小鼠血和脑中iAs、MMA和DMA含量均随染砷剂量的增加而升高.各染砷组小鼠脑中GS和PAG活力及Glu含量与对照组比较均升高,50 mg/L染砷组GS活力、25和50mg/L染砷组PAG活力及100mg/L染砷组Glu含量与对照组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05),25mg/L染砷组PAG活力与100mg/L染砷组比较,差异有统计学意义(P＜0.05).各染砷组小鼠脑中SOD活力与对照组比较也升高,且50mg/L染砷组的SOD活力与对照组和25 mg/L染砷组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05).各染砷组的LPO含量与对照组比较,差异无统计学意义(P＞0.05).结论 血中的各形态砷化物均可透过成年鼠的血脑屏障进入脑组织.血和脑中的砷形态构成均以有机砷为主,但与血中砷形态的构成不同,脑中砷形态构成以DMA为主,iAs次之,MMA极少.砷暴露可引起脑中谷氨酸-谷氨酰胺循环通路中两个关键代谢酶GS和PAG活力的异常,并导致Glu代谢的异常.另外,本研究结果提示,砷暴露可引起超氧阴离子的含量升高,并导致了SOD活力的代偿性升高.

镍和亚砷酸盐抑制辐射诱发DNA双链断裂的修复

热休克蛋白在乳腺癌发生发展中的作用

生物体在各种应激原的刺激诱导下,合成一种高度保守的蛋白质--热休克蛋白(heat shock protein HSP),这种现象被称为热休克应答(heat shock response),热休克应答普遍存在于从细菌到高等真核生物的整个生物界.HSP具有增强细胞对应激反应的耐受性,保护细胞生命活动所必需的蛋白质稳定,维持细胞生存等功能.除热损伤外,其他许多因素如:低氧、亚砷酸盐、肿瘤、炎症、病毒感染、DNA损伤、氨基酸类似物、重金属、精神刺激因素[1]等可诱导HSP合成.

地下水用含铁锰矿石除砷

在印度的孟加拉邦至少发现6个地下水砷污染的地区.近年,孟加拉国报告地下水被砷严重污染.水环境中砷的化学过程相当复杂,以+5、+3、0和-3价出现.但在地下水中砷主要是砷酸盐(H3AsO4、H2AsO4-1、HAsO4-2)和亚砷酸盐(H3AsO3、H2AsO3-1、HAsO3-2).文献中报告,从地下水除砷的铁(Ⅲ)和铝盐等混凝沉淀法,对As(Ⅲ)的去除效果不及As(Ⅴ),需预氧化As(Ⅲ)转为As(Ⅴ).

砷致癌作用机制研究

(上接本刊2006年第4期223页)3 改变DNA的修复(Altered DNA repair)已知亚砷酸盐可以抑制200多种酶的活性[16],象亚砷酸盐这样一个巯基激活剂(sulfhydryl active agent)抑制这么多酶的活性并不奇怪.

高效液相色谱-原子荧光光谱法分析水产品中砷的形态

目的 建立高效液相色谱-原子荧光光谱法测定水产品中砷酸盐、亚砷酸盐、一甲基砷、二甲基砷.方法 样品经0.15 mol/L HNO3溶液90℃热浸提2.5h后离心、去脂肪、C18小柱净化以及滤膜过滤后,采用HPLC-AFS联用仪,流动相为pH =5.9的磷酸盐缓冲溶液,经PRPX-100阴离子交换柱分离,分析检测提取液中4种砷形态,利用保留时间定性,外标法定量.结果 砷酸盐、亚砷酸盐、一甲基砷和二甲基砷4种形态砷的浓度为0 ng/L～100 ng/L时,线性关系良好,相关系数? ≥0.995 0,检出限为0.02 mg/kg～ 0.05 mg/kg.草鱼基质加标回收样品在0.2 mg/kg、0.4 mg/kg、0.8 mg/kg 3种加标水平下,砷酸盐、亚砷酸盐、一甲基砷、二甲基砷的回收率分别为93.5％～105.1％、71.1％～84.1％ 、72.1％ ～ 107.8％和80.2％～90.5％.结论 该方法操作简单,准确可靠,适用性强,适用于水产品中砷酸盐、亚砷酸盐、一甲基砷和二甲基砷的检测要求.

高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光光谱法测定尿中4种形态砷

目的 建立高效液相色谱(HPLC)-氢化物发生(HG)-原子荧光光谱(AFS)联用测定人尿样中亚砷酸盐[As(Ⅲ)]、砷酸盐[As(V)]、一甲基砷酸(MMA)和二甲基砷酸(DMA)4种形态砷的方法.方法 采用HPLC与HG-AFS联用法,经优化选择合适的色谱分离条件和HG-AFS的检测条件后,测定尿样中As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、MMA和DMA.并采用本方法测定砷中毒患者排砷过程尿样中4种形态砷总和,与采用HG-AFS法测定的总砷水平进行比较.结果 HPLC以浓度为30.0 mmol/L磷酸二氢铵(pH值=6.0)为流动相(流速为1.2 ml/min);HG-AFS载流为体积分数为5.0％的盐酸,还原剂为质量分数为2.5％的硼氢化钾,灯主电流为75 mA,负高压为330 V,载气流量为600 ml/min.本方法4种形态砷线性范围为5.00～100.00μg/L,相关系数为0.998 7～0.999 6,检出限为2.50 ～5.00 μg/L,平均加标回收率为94.12％～ 106.10％,批间精密度实验的相对标准偏差为0.69％～5.67％;冻干人尿中砷形态成分标准物质中As(Ⅲ)、MMA和DMA测定结果中位数分别为11.24、62.51、14.47 μg/L,均在标准值范围内;实际样品在4℃保存条件下,至少能够稳定7d.采用本方法测定砷中毒患者排砷过程中4种形态砷总和与采用HG-AFS法测定的总砷水平的相对偏差为-3.29％～0.35％.结论 该方法前处理简便、快速,具有较好的准确度和精密度,可以对尿液样品中主要的4种形态砷进行准确的定量分析.

人p53不同突变体的构建、表达及其对亚砷酸盐诱导细胞凋亡的影响

目的 构建人p53的不同突变体,并在真核细胞中表达,研究这些突变体对应激刺激诱导细胞凋亡的影响.方法 采用PCR方法扩增人p53 cDNA序列,使用常规酶切、连接方法将其重组至pcDNA3/HA载体中,对阳性克隆进行酶切和PCR鉴定.将阳性重组体的第15位和第46位丝氨酸突变为丙氨酸,并转染NIH3T3细胞,观察其在NIH3T3细胞内的表达情况.转染不同突变体的NIH3T3细胞用Annexin V-FITC和碘化丙啶双标后,利用流式细胞术检测亚砷酸盐刺激前后的凋亡情况.结果 构建的pcDNA3/HA-p53(WT)、pcDNA3/HA-p53(S15A)peDNA3/I-IA-p53(S46A)是正确的,且能在NIH3T3细胞内有效表达.流式细胞术检测表明,p53(WT)的表达使亚砷酸盐诱导的细胞凋亡增加,p53(S15A)的表达使细胞凋亡减少.而p53(S46A)没有明显影响.结论 p53的第15位丝氨酸在其介导亚砷酸盐诱导的细胞凋亡中具有重要作用.

膳食硒摄入缺乏是砷致病性和癌症的潜在因素

通过对孟加拉国和印度西孟加拉省的饮用地下含水层研究发现,其水中含有砷且砷含量超过50 μ-g/L.动物实验已证实长期摄入过多的砷可能对饮食中硒的作用产生不利影响,人们长期摄入高水平的砷也可能加速硒的排泄从而降低了体内硒的浓度.通过形成硒/砷络合物导致硒的过量排泄,以及过多的砷摄入和过低的硒的摄入导致的氧化应激作用都增加了砷毒性作用和致癌作用,因此研究认为饮食中低硒摄入可导致砷的毒性作用加速.