NOX和GSH在镉诱导的DNA双链断裂中的作用

发布时间：2017-08-30 22:35

  本文关键词：NOX和GSH在镉诱导的DNA双链断裂中的作用

  更多相关文章： 镉 DNA双链断裂 活性氧 NADPH氧化酶 还原型谷胱甘肽

【摘要】：重金属镉作为一种致癌物,可通过氧化胁迫造成细胞内遗传物质DNA的双链断裂,由于细胞内的还原型谷胱甘肽(reduced glutathione, GSH)具有抗氧化作用,且其巯基能与镉结合,因此,GSH很可能对镉造成的DNA双链断裂具有保护作用,而且很可能是通过影响细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)的含量而起到保护作用。同时还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase, NOX)家族作为细胞内可以产生ROS的物质,镉也可能通过影响NOX的酶活性,调节细胞内ROS的含量,从而影响镉致DNA双链断裂的程度。为了证明以上观点,本论文主要利用细胞免疫荧光技术和流式细胞术检测NOX和GSH在镉诱导的人成纤维细胞DNA双链断裂中的作用,结果显示：1.镉的暴露可以抑制人成纤维细胞的活力。本实验利用MTT比色法检测镉对人成纤维细胞活力的影响,结果显示：与对照组相比,镉(10,20,40,80,160,320 μM)暴露8 h可以引起人成纤维细胞活力的显著降低(P0.05)。2.不同浓度和时间的镉处理会导致人成纤维细胞DNA双链断裂程度的显著增加。本文通过不同浓度镉(0,5,10,20和40μM)对人成纤维细胞染毒8h,以及用20μM镉染毒不同时间(0,4,8,16和24 h)后,其结果都显示镉可以造成人成纤维细胞DNA双链断裂程度的增加,而且和对照组相比都有极显著差异(P0.01)。3.镉处理可以导致人成纤维细胞ROS的升高。利用流式细胞术检测20 gM镉处理不同时间(1,2,4,8 h)后细胞内ROS的含量,结果显示不同时间的镉暴露都会导致人成纤维细胞ROS含量的升高,而且1 h和8 h的处理组和对照组相比有显著差异性(P0.05)。4.镉暴露可以诱导NOX酶活性的显著增加,进而通过影响细胞内ROS水平来影响镉的遗传毒性。不同浓度的镉(0,10,20μM)处理能够导致细胞内NOX酶活性的显著升高,二苯基氯化碘盐(diphenyleneiodonium chloride, DPI,NOX酶活性抑制剂,10μM)和镉联合处理能明显减轻镉致DNA双链断裂的程度,且这种作用是通过调节细胞内ROS的水平而达到其对镉的遗传毒性的影响。5.镉暴露可以显著降低细胞内GSH的水平,进而通过调节细胞内ROS的含量来削弱镉的遗传毒性。不同浓度的镉(0,5,10,20,40 μM)处理会导致人成纤维细胞GSH含量的变化,氮乙酰半胱氨酸(N-acetyl cysteine, NAC, GSH的一种前体物,1 mM)预处理不仅能增加细胞内的GSH,还可明显减轻镉致DNA双链断裂的程度,而丁硫氨酸亚砜胺(buthionine sulfoximine, BSO, GSH的一种耗竭剂,50 gM)的预处理能降低细胞内GSH含量,并显著增加DNA双链断裂程度,说明镉通过影响细胞内GSH的含量,导致DNA损伤,且其可能是通过调节细胞内ROS的含量从而影响镉导致的DNA双链断裂程度。以上结果表明镉处理导致NOX酶活性的显著增高,进而通过提高细胞内ROS的含量影响镉导致的DNA双链断裂的程度；同样GSH在镉致人成纤维细胞DNA双链断裂中具有重要的保护作用,这种保护作用是通过GSH调节细胞内ROS的水平来实现的。
【关键词】：镉 DNA双链断裂 活性氧 NADPH氧化酶 还原型谷胱甘肽
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R114
【目录】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 前言10-22
• 1.1 镉10-15
• 1.1.1 镉的基本信息10-11
• 1.1.2 镉的生理毒性11-12
• 1.1.3 镉的细胞毒性12-13
• 1.1.4 镉的遗传毒性13-15
• 1.2 镉和ROS15-18
• 1.2.1 ROS的简介15-16
• 1.2.2 镉诱导ROS产生的方式16-18
• 1.3 镉和NOX18-20
• 1.3.1 NOX的简介18
• 1.3.2 NOX的功能18-19
• 1.3.3 镉和NOX的关系19-20
• 1.4 镉和GSH20-22
• 1.4.1 GSH的简介20
• 1.4.2 镉和GSH的关系20-22
• 第二章 材料与方法22-31
• 2.1 实验材料22
• 2.2 主要试剂22
• 2.3 主要仪器设备22-23
• 2.4 主要溶液配制23-24
• 2.5 实验方法24-30
• 2.5.1 细胞培养24-25
• 2.5.2 细胞活力实验(MTT比色法)25
• 2.5.3 ROS的检测25-26
• 2.5.4 细胞免疫荧光技术26-27
• 2.5.5 细胞内GSH含量的测定27-29
• 2.5.6 NOX活性的检测29-30
• 2.6 统计学分析30-31
• 第三章 实验结果31-41
• 3.1 不同浓度镉处理对人成纤维细胞活力的影响31
• 3.2 不同浓度镉处理对人成纤维细胞DNA双链断裂程度的影响31-32
• 3.3 不同时间镉处理对人成纤维细胞DNA双链断裂程度的影响32-33
• 3.4 不同时间镉处理对人成纤维细胞ROS含量的影响33
• 3.5 不同浓度镉处理对人成纤维细胞NOX活性的影响33-34
• 3.6 DPI的处理对镉致人成纤维细胞DNA双链断裂程度的影响34-35
• 3.7 DPI的处理对镉致人成纤维细胞ROS含量的影响35
• 3.8 不同浓度镉处理对人成纤维细胞GSH含量的影响35-36
• 3.9 NAC的处理对镉致人成纤维细胞DNA双链断裂程度的影响36-37
• 3.10 NAC的处理对镉致人成纤维细胞ROS含量的影响37
• 3.11 NAC的处理对镉致人成纤维细胞GSH含量的影响37-38
• 3.12 BSO的处理对镉致人成纤维细胞DNA双链断裂程度的影响38-39
• 3.13 BSO的处理对镉致人成纤维细胞ROS含量的影响39
• 3.14 BSO的处理对镉致人成纤维细胞GSH含量的影响39-41
• 第四章 讨论41-45
• 4.1 镉会导致人成纤维细胞活力下降41
• 4.2 镉会导致人成纤维细胞ROS的升高和DNA双链断裂程度的增加41-42
• 4.3 镉暴露诱导NOX活性的显著升高,进而通过调节ROS含量影响DNA双链断裂程度42-43
• 4.4 镉暴露诱导GSH含量的显著降低,且其通过调节ROS的含量影响镉导致的DNA双链断裂的程度43-45
• 第五章 结论45-46
• 5.1 主要结论45
• 5.2 研究展望45-46
• 参考文献46-54
• 缩略词表54-55
• 在学期间的研究成果55-56
• 致谢56

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