TCDD对胶质母细胞瘤中环氧合酶2基因表达的影响和生物学作用

胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM)是最常见的恶性脑肿瘤,其复发率和死亡率居高不下。环氧合酶2(cyclooxygenase 2,COX2)在正常生理条件下几乎不表达,但持续高表达的COX2常见于各种恶性肿瘤和癌前状态,并参与诸多肿瘤发生发展过程,如血管生成、免疫抑制、迁移侵袭以及化疗抵抗等。二噁英类污染物作为一级致癌物,但目前有关二噁英对GBM发展的研究十分有限。本研究旨在探究二噁英暴露影响GBM发展的分子机制。以COX2为标志物,明确二噁英类污染物中毒性最强的2,3,7,8-二苯并-p-二噁英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,TCDD)对胶质母细胞瘤U87细胞中COX2基因表达的影响以及芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor,AhR)在之中的作用,并借助转录组测序进一步探究TCDD暴露后U87细胞中COX2参与的生物过程。实验结果显示,TCDD以AhR依赖的方式上调U87细胞中COX2基因表达并具有时间-剂量依赖效应。转录组分析结果表明,TCDD暴露显著改变了U87细胞中细胞黏附、胞外刺激检测以及膜转运等相关通路的基因表达,COX2可能通过影响脂质形成和维持炎症反应参与U87的改变。进一步的互作分析发现COX2基因与IL1B和CYP2E1相关。本研究补充了TCDD在U87细胞中上调COX2表达的可能机制和影响,并为今后对二噁英促癌作用的研究提供参考。

苯线磷和甲胺磷对TF-1细胞乙酰胆碱酯酶影响的差异

有机磷农药(organophosphorus pesticides,OPs)具有较强的神经毒性,主要是通过抑制胆碱能神经传导中的关键酶,乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE,EC 3.1.1.7)的活性来实现的。苯线磷和甲胺磷是广泛用于农业生产的OPs,但对它们抑制人AChE活性的机制研究十分有限。本研究应用2种不同的给药方式,包括对培养的细胞和细胞裂解液进行药物处理,明确苯线磷和甲胺磷对人血液白血病细胞系TF-1中AChE酶活性的直接作用和对AChE基因转录表达的影响,从而揭示苯线磷和甲胺磷抑制AChE酶活性的机制与两者的差别。结果表明,高浓度苯线磷(10^(-3) mol·L^(-1))处理后,TF-1细胞活力降低,同时诱导细胞凋亡和坏死;而所有被试浓度的甲胺磷对细胞活力均没有明显影响。此外,对于TF-1细胞裂解液中的AChE,苯线磷和甲胺磷短期处理(1 h和5 h)均可产生直接抑制作用,其中苯线磷的抑制作用略强于甲胺磷(孵育1 h,IC_(50)值分别为1.181×10^(-6) mol·L^(-1)和2.837×10^(-6) mol·L^(-1))。对培养细胞的药物处理实验结果显示,苯线磷和甲胺磷(10^(-6) mol·L^(-1)和10-5 mol·L^(-1))处理24 h后,均显著降低了TF-1细胞的AChE酶活性,苯线磷的抑制率略高于甲胺磷。而与对酶活性的抑制作用相反,苯线磷和甲胺磷对TF-1中AChE H转录本表达有轻微的上调作用,以甲胺磷更为明显,提示存在反馈调节机制。总结上述结果,我们发现苯线磷对TF-1细胞中AChE的抑制作用总体略强于甲胺磷,而甲胺磷对AChE基因表达的反馈上调作用更明显。从而首次从对AChE酶的直接抑制作用和生物合成影响的不同角度阐述了2个OPs对AChE影响的差异,为进一步的分子机制研究提供了实验数据。