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099 镍致癌的分子机制
人群流行病学调查和动物学实验均已证实镍可以引起肺癌和鼻咽癌,1987年国际癌症研究机构(IARC)将镍及其化合物列为一类致癌物.镍致癌过程中,细胞遗传物质结构和功能遭受破坏、癌基因活化、抑癌基因失活可启动细胞癌变;细胞抗氧化系统的失衡、细胞骨架系统损伤、DNA损伤修复受抑制则促进细胞的癌变进程.镍通过促进DNA超甲基化,抑制组蛋白乙酰化,进一步使染色质浓缩,从而使基因沉默.其中,癌基因(如ras、myc)的激活、抑癌基因(如Rb、p53)的失活是镍致癌的关键.
关键词： 镍化合物 组蛋白-Ni2+复合物 活性氧自由基 基因沉默 -
稀土对镍所致豚鼠肺巨噬细胞产生活性氧的抑制作用研究
在镍的开采、冶炼和精炼中,职业人群接触大量镍的硫化物、镍的氧化物后可以引起肺癌和鼻癌.已被大量的人群流行病学调查和动物实验所证实,为此IARC(1987)已将镍化合物列为第一类致癌物[1].其致癌机理之一是被吞噬的镍在细胞内产生活性氧类(主要是羟自由基)间接引起癌症[2,3].90年代以来,从分子、细胞、整体动物和人群流行病调查发现一定剂量的轻稀土化合物(RE)可以抑制肿瘤发生,并能提高机体抗氧化酶的活性,降低脂质过氧化,抑制活性氧自由基(如羟自由基和超氧阴离子)的产生[4,5].为此本实验首先观察了黑色氧化镍对肺泡巨噬细胞产生活性氧的作用,并观察了氯化稀土对其作用的影响.
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纳米二氧化钛长期暴露对BALB/C裸鼠皮肤的损伤
目的 通过在体实验,研究纳米TiO2的在体透皮行为.方法 将16只BALB/c裸鼠随机分成2个饲养组:分别为纳米TiO2组和空白对照组,每组动物8只,雌雄各半.用Carbopol 940制成浓度为5％的纳米TiO2凝胶涂抹裸鼠颈背部皮肤,正常对照组涂抹空白基质,60 d后眼眶采取血样并断颈处死全部裸鼠,立即取下背部暴露处全层皮肤(不含皮下脂肪).并对上述标本进行组织病理学检查、TEM观察、原子吸收光谱(Ti含量)测定,及其他常规毒理学检查.结果 Bulb/c裸鼠整体透皮60 d后,不同粒径纳米TiO2均不同程度的穿透裸鼠皮肤,进入皮下各组织和脏器中,并引起相应的组织病理学改变,主要表现为组织炎性细胞浸润及灶性坏死,裸鼠暴露皮肤出现褶皱加深、松弛、无光泽等老化现象,光学显微镜下皮肤组织呈现表皮角化过度、表皮变薄及深层细胞萎缩等病理学改变,皮肤组织匀浆样品中羟脯氨酸(HYP)含量、超氧化物歧化酶(SOD)水平显著降低,丙二醛(MDA)含量明显上升.结论 纳米TiO2长期暴露可导致皮肤老化及氧化损伤.
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耐多药结核分枝杆菌异烟肼耐药相关基因katG突变分析
异烟肼(isoniazid,INH)是一种重要的抗结核药物,其在细菌体内被过氧化氢酶-过氧化物酶KatG氧化为乙酰异烟肼自由基和活性氧自由基等活性物质,进而攻击结核分枝杆菌多个靶位点来发挥杀菌作用[1].Zhang等[1]通过Southern印迹杂交(Southern blot)发现结核分枝杆菌katG 基因缺失和异烟肼耐药相关.研究表明,异烟肼耐药与许多基因相关,发生频率高的为katG编码区和inhA启动子区的突变[2-3],katG315位突变常见,有30％～94％的耐药株发生该突变[2,4],但国内对于该基因其他位点的突变研究较少.本研究通过对河南省耐多药(multidrug resistant,MDR)结核分枝杆菌katG编码区全长突变进行分析,进一步分析异烟肼的耐药机制.
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长期汞暴露人群尿中8-羟基-2'-脱氧鸟苷水平的增高研究
中国汞矿资源丰富,其中贵州汞矿矿床云集,研究表明该地区汞矿一线工人及当地居民头发中的汞含量均远高于正常人群[1],这也说明当地居民长期处于高汞暴露状态.尿液中8-羟基-2'-脱氧鸟苷(8-OHdG)常常被用作活性氧自由基引起DNA氧化损伤的生物标志物[2].8-OHdG的测定方法主要有高效液相色谱-电化学检测法(HPLC-ECD)[3]、单克隆抗体酶联免疫法(ELISA)[4]等.与其他方法相比,HPLC-ECD具有灵敏度高、准确和直观等特点,近几年来得到了广泛的发展和应用,但目前尚未见研究长期汞暴露地区人群尿中8-OHdG含量的报道.
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中药与食物成分之间的抗氧化协同作用
由于正常生理活动或氧化压力过剩,人体内会不断产生活性氧自由基.自由基可与人体内的DNA、蛋白质、脂肪等生物分子发生反应,导致细胞损伤,引起心血管疾病、癌症和衰老等退行性疾病[1,2].大量人群和其他实验研究表明,采取有效预防手段,特别是合理服用抗氧化剂或自由基清除剂,均可在控制这些疾病的发生与发展中发挥良好的预防作用[3].
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高效液相色谱-电喷雾串联质谱测定DNA氧化损伤标志物8-羟基-2'-脱氧鸟苷
8-羟基-2'-脱氧鸟苷(8-hydroxy-2'-deoxyguanosine,8-OHdG)是活性氧自由基(ROS)引起DNA氧化损伤修饰产物之一.8-OHdG可被机体特异性DNA修复酶剪切清除并经肾脏随尿排泄,其含量反映机体氧化损伤程度[1-4].因此测定机体8-OHdG含量可评估体内氧化损伤和修复程度,对研究衰老机制、癌发生机制、环境毒物等均有重要的意义.
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α-生育酚对亚硝胺诱导人食管上皮细胞癌变早期NFκB和Nrf2信号通路的调节作用
目的 研究α-生育酚(α-tocopherol,α-T)对亚硝胺诱导人食管上皮细胞癌变早期NFκB和Nrf2信号通路的调节作用.方法 采用N-甲基苄基亚硝胺(N-nitrosomethylbenzylamine,NMBzA)染毒人正常食管上皮细胞(HET-1A)模拟食管癌变启动,染毒浓度为50、100 μmol/L,染毒时间为24 h.α-T干预组细胞在染毒前3h加入25、50、100 μmol/L的α-T进行预处理,然后与100 μmol/L NMBzA共同孵育24 h;人食管鳞癌细胞(EC109)细胞采用相同浓度的α-T进行处理并与HET-1A进行对比;以体积分数为0.1％二甲基亚砜(DMSO)处理组细胞作为对照组.采用细胞免疫荧光试验分析NFκB p65和Nrf2在细胞内的分布和活化状态,采用RT-PCR或Western blot法检测细胞周期素D1 (cyclinD1)、核蛋白KI67(KI67)、增殖细胞核抗原(PCNA)、环氧化酶2(COX2)、5脂氧合酶(5LOX)、血红素加氧酶1(HO-1)、醌氧化还原酶(NQO1)、谷胺酸半胱氨酸连接酶(GCLC)等相关靶基因表达水平,采用流式细胞术检测细胞内活性氧水平.结果 HET-1A细胞经100 μmol/L NMBzA染毒后,CyclinD1、KI67、PCNA基因表达水平分别为2.99±0.15、2.35±0.38、2.46±0.25,均高于对照组(1.00±0.08)(F值分别为97.23、65.28、34.62,P值均＜0.001);与对照组(0)相比,NFκB p65 (71.0％,98/138)和Nrf2(36.3％,49/135)在细胞核内的分布比例增加(x2值分别为194.71、133.72,P值均＜0.001).与对照组(1.00±0.05)相比,HET-1A靶基因COX2 (3.22±0.17)、5LOX (2.87±0.12)和HO-1 (1.87±0.22)、NQO1 (2.14±0.08)、GCLC(2.63±0.41)蛋白表达水平均升高(F值分别为72.35、43.87、69.23、71.34、85.79,P值分别为0.013、0.015、0.010、0.011、0.002).50 μmol/Lα-T干预处理后,与100 μmol/L NMBzA组(71.0％,98/138)相比,NFκB p65在核内分布(7.7％,8/104)减少(x2=148.10,P＜0.001),其靶基因COX2 (0.74±0.19)、5LOX (0.42±0.13)蛋白表达水平降低(F值分别为56.31、73.25,P值分别为0.003、0.001);而Nrf2信号通路相关指标未出现改变(P值均＞0.05);α-T对EC109细胞中NFκB和Nrf2信号通路均无影响(P值均＞0.05).结论 在NMBzA诱发食管癌早期,α-T能够通过阻断NFκB信号通路的激活从而抑制癌变启动,可能是α-T对食管癌潜在预防作用的主要机制;食管癌发病过程中,细胞可能因Nrf2信号通路的激活而获得了适应氧化应激的能力.
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胆红素清除自由基作用的顺磁共振研究
本研究利用顺磁共振（ESR）和自旋捕集技术，测定了胆红素清除活性氧自由基的作用，以此来探讨其抗氧化机制。利用ESR和自旋捕集技术，测定胆红素对Fenton体系［产生羟自由基（*OH）的化学反应体系］产生的*OH的清除作用、对次黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶体系产生的超氧自由基（O(*)/(2)）的清除作用以及对亚油酸脂质过氧化体系产生的脂质自由基（L*）的清除作用。实验以维生素C、E(VC、VE)作为对照样品。
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别吃生锈的食物
所谓的氧化就是物质与空气中氧结合，在我们的食物当中有很多都已经“生锈变质”了。在生活中，物质发生氧化的现象随处可见，如炸过食物的油变成黑色、去皮的苹果和土豆放时间长了颜色就会变深。当我们食入这些食物后就会在体内产生大量的自由基，生成活性氧。如果这种活性氧自由基过多，就会导致人体气机逆乱、气血失和、脏腑功能失调、阴阳失衡，引发多种疾病。
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三七花总皂苷清除活性氧自由基及抗脂质过氧化作用研究谢云峰谢集照龙盛京邱莉李映新张莹
目的：探讨三七花总皂苷清除活性氧自由基及对抗脂质过氧化作用的影响。方法从三七花盘中提取三七花总皂苷，D-101大孔吸附树脂分离纯化皂苷；采用分光光度法测定其对羟基自由基、DPPH 自由基的作用。用硫代巴比妥分光光度法观察三七花总皂苷对 Fe2＋半胱氨酸诱发肝脂质过氧化作用的影响。结果三七花总皂苷对羟自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基的半数清除率（IC50值）分别为0.035 mg/ml、0.094 mg/ml；对Fe2＋半胱氨酸诱发肝脂质过氧化的大抑制率为89.31%，具有较强的抑制作用。结论三七花总皂苷具有清除活性氧自由基及抗脂质过氧化作用。
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不同浓度中草药抗自由基能力的逆反和差异现象
近年来医药界非常重视药物对自由基清除作用的研究,多数研究表明药物清除氧自由基的能力是其发挥药效的分子基础.笔者对11种中药抗自由基的作用进行了研究,发现中药清除自由基的作用规律与其药效有关,现报告如下.
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冠心Ⅱ号抗缺血性心肌损伤的自由基机理实验研究
目的:比较研究冠心Ⅱ号及其组成成分丹参、赤芍、川芎、红花、降香清除活性氧自由基(OFR),克服实验性急性心肌缺血所致损伤及保护心肌组织的分子作用机制.方法:大鼠腹腔注射垂体后叶素(pit),致急性心肌缺血作为实验动物模型,采用低温电子顺磁共振(EPR)技术直接测定动物组织内氧自由基的水平.结果:模型组大鼠心肌组织的病理切片(HE染色)及通过大鼠心电图的描记证实心肌组织发生了急性心肌缺血的典型病变,EPR实验表明心肌组织内OFR水平异常增高;而冠心Ⅱ号及其各单味药的乙醇粗提物均可使心肌组织内异常的自由基水平降低或接近正常,因而减轻了心肌组织的损伤程度.结论:氧自由基过量生成导致心肌组织损伤.运用低温EPR技术可直接测定其水平.冠心Ⅱ号及其组分抵抗并修复心肌损伤作用的分子机理之一是清除组织内异常增高的活性氧自由基.为进一步探讨中药复方的组方机理提供依据.
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赖氨大黄酸减轻百草枯中毒小鼠心脏损伤
目的：观察赖氨大黄酸（ RHL）对百草枯中毒小鼠心脏损伤的保护作用及其机制。方法小鼠随机分为对照组、百草枯模型组（腹腔注射百草枯建立活性氧自由基引起心脏损伤的小鼠模型）及RHL治疗组（造模前1周给予RHL（50 mg／kg）。用硫代巴比妥酸法检测心脏组织MDA含量，用联苯三酚自氧化法检测SOD活性，用NADPH偶联法检测GSH-Px活性。 HE染色及DCFH-DA染色分别观察心脏病理改变及活性氧水平；Western blot 检测心肌衰老相关基因的表达。结果与对照组相比，百草枯模型组小鼠心脏组织SOD和GSH-Px活性下降（ P＜0.05），MDA水平升高（ P＜0.05），RHL能减轻百草枯的作用（ P＜0.05）；百草枯引起心肌结构破坏，心肌组织活性氧水平升高， RHL减轻上述变化（ P＜0.05）。百草枯能够降低SIRT1的表达，增加P53的乙酰化及P53和P66的表达。 RHL减轻上述变化（ P＜0.05）。结论 RHL可以减轻百草枯中毒后所致的小鼠心脏损伤。
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氧化应激促发颅内动脉瘤的研究进展
氧化应激与炎性反应是颅内动脉瘤(CA)形成和破裂的核心因素.作用机制为:1)直接损伤脑动脉内膜;2)使血管平滑肌细胞(VSMC)由可收缩型向炎性反应型转化并凋亡;3)募集炎性细胞、分泌炎性因子,侵袭管壁;4)激活基质金属蛋白酶(MMP),重构和解体血管壁;5)介导脂质过氧化,引起动脉粥样硬化和高血压.初步研究显示阻断氧化应激可预防CA发展,但详细机制尚需进一步探究.
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呼吸链的电子漏路径和线粒体的超氧自由基代谢及其生物学意义
吸入机体的氧气90%以上在线粒体中被还原,呼吸链是执行这一功能的实体.呼吸链如同一条电子传递链,它的底物端有两个脱氢酶直接氧化三羧循环中的底物并将电子经泛醌传递给细胞色素链,细胞色素链的氧端是细胞色素氧化酶,它直接催化还原氧成水的反应.呼吸链电子传递还原氧的过程与ATP酶催化ADP+P→ATP的过程相偶联共同完成线粒体合成ATP的能量代谢,这是近半个世纪以来生物能力学研究的主题.近年来人们发现呼吸链传递电子并不像是一条绝缘很好的导线,而是在呼吸链的底物端(泛醌区)和氧端(细胞色素c)都有漏电现象.呼吸链漏出的电子没有参加合成ATP的能量代谢过程,而是参与了线粒体内生成超氧自由基和双氧水以及由此进一步产生其他活性氧自由基的自由基代谢过程.本文就这几年来我们对呼吸链电子漏现象的研究及其生物学意义做一些介绍.
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尿毒症毒素硫酸盐对甲酚对血管内皮细胞的体外作用
目的 探讨尿毒症毒素硫酸盐对甲酚(PCS)对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的毒性作用及机制.方法 体外培养HUVECs,不同浓度对甲酚硫酸钠盐作用HUVECs,WST-1法检测细胞增殖;Matrigel法检测细胞成血管能力;特异性荧光探针2',7'-二氯荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)检测细胞活性氧自由基(ROS)水平;实时定量聚合酶链反应(Real-time PCR)及免疫印迹法(Western blotting)检测细胞中炎症因子及黏附分子表达情况.结果 硫酸盐对甲酚对HUVECs增殖及成血管能力未有显著影响,分子机制研究发现,其能显著诱导细胞中ROS水平上调并促进其分泌炎症因子白细胞介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子-a(TNF-a)及细胞间黏附分子-1(ICAM-1).结论 尿毒症毒素硫酸盐对甲酚可以加剧血管内皮细胞氧化应激及炎症反应状态,提示其可能参与慢性肾病患者动脉粥样硬化的发生发展.
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雌激素神经保护作用机制:线粒体功能的调节
大量研究表明雌激素具有神经保护作用,但其机制尚不清楚.近年来研究提示,雌激素的神经保护作用与线粒体有着密切联系.线粒体是细胞内能量和活性氧自由基(ROS)的主要来源,对细胞内信号转导、细胞存活与死亡调节等具有十分重要的影响.在生理和病理条件下,雌激素可多方面调节线粒体功能,包括影响ATP与ROS的生成、稳定线粒体膜电位、维护细胞内钙稳态,以及调节线粒体基因和蛋白表达等.本文主要从线粒体角度综述了雌激素神经保护作用及其机制.
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硝普钠诱导K562细胞凋亡机制的研究
为了研究外源性一氧化氮供体硝普钠诱导K562细胞凋亡机制,将不同浓度的硝普钠与K562细胞在体外培养,同时设高铁氰化钾(PFC)对照组和空白对照.用Annexin-V/PI双标记、DNA片段原位末端标记法、DNA凝胶电泳、DNA含量及细胞周期分析等方法检测细胞凋亡;用Rh123/PI测定线粒体跨膜电位(△ψm);以双氢罗丹明123(dihydrorhodamin123,DRH)和2',7':-二氯双氢荧光素二乙酸酯(2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate,DCFH-DA)为荧光探针,测定线粒体内和细胞胞质内过氧化物;用流式细胞术测定线粒体膜蛋白和bcl-2、bax、bad、p53和Fas凋亡调控基因蛋白.结果表明:K562细胞经硝普钠作用后出现典型的细胞形态改变,DNA片段化,亚G1峰检出并显著增加,annexin-V/PI和DNA片段原位末端标记表达增加,这些结果均证实NO能诱导K562细胞凋亡,大部分细胞阻滞于G0/G1期.硝普钠诱导K562细胞凋亡过程中,胞质和线粒体内活性氧自由基增加,线粒体跨膜电位降低,bcl-2基因蛋白表达下调,同时bax、bad、p53、Fas和线粒体膜蛋白表达均上调.结论:NO诱导k562细胞凋亡是通过产生活性氧自由基,使p53基因表达增加,下调bcl-2基因和使bax、bad基因表达上调,线粒体膜通渗性转运孔开放,△ψm降低来实现的,此外还存在Fas系统激活途径.
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2-脱氧-D-葡萄糖逆转七氟醚引起胚胎干细胞自我更新能力下降的机制研究
目的 探讨2-脱氧-D-葡萄糖在逆转七氟醚引起胚胎干细胞自我更新能力下降的机制.方法 采用鼠胚胎干细胞(mESCs)作为研究七氟醚对孕早期胚胎毒性的模型,随机分成4组:对照组(暴露于5%CO2及21%O2的环境中)、七氟醚组(4.1%七氟醚的密封塑料盒中处理6 h)、2-DG组(10 mmol/L 2-DG处理6 h)、2-DG+七氟醚组(4.1%七氟醚+10 mmol/L 2-DG处理6 h).各组干预6 h后,通过从形态学观测细胞宏观改变,荧光测定细胞内活性氧自由基(ROS)水平,qRT-PCR检测干性基因的mRNA表达情况和免疫萤光染色直接观察干性基因的水平四个方面比较七氟醚组与对照组在ROS水平和自我更新能力方面的差异.结果 与对照组相比,七氟醚组细胞呈现高ROS水平,干性基因及其表达也有显著降低(P<0.05);对照组和2-DG组上述指标则无显著差异(P>0.05);2-DG+七氟醚组较七氟醚组ROS水平低,干性基因及其表达显著升高(P<0.05).结论 七氟醚通过诱导细胞内ROS产生从而导致了mESCs的自我更新能力的下降.2-DG缓解其引起的高水平ROS从而逆转其对胚胎干细胞自我更新能力的抑制.
关键词： 七氟醚 胚胎干细胞 自我更新能力 活性氧自由基 2-脱氧-D-葡萄糖
