砷诱导蚕豆气孔保卫细胞死亡的毒性效应

采用蚕豆(Vicia faba L.)叶面气孔保卫细胞,研究砷对细胞的毒性效应。结果表明,0.3—10 mg/L的NaAsO_2能降低保卫细胞活性,使部分细胞死亡,死亡率随砷浓度升高而增高。死细胞中呈现核固缩、核崩解等典型程序性死亡特征,且泛caspase抑制剂Z-Asp-CH_2-DCB能阻止NaAsO_2诱发的细胞死亡。过氧化氢清除剂过氧化氢酶与NaAsO_2共同作用时,细胞死亡率显著低于砷单独处理组,保卫细胞内Ca^(2+)水平降低,具程序性死亡特征的细胞数减少;Ca^(2+)特异性螯合剂EGTA亦能降低NaAsO_2诱发的细胞死亡。研究结果表明,NaAsO_2能诱发蚕豆保卫细胞程序性死亡,该过程由胁迫引发的ROS升高引起,ROS可能通过激活质膜Ca^(2+)通道,使胞外Ca^(2+)内流,造成胞内Ca^(2+)浓度升高,进而诱导细胞程序性死亡。

亚砷酸钠诱导HaCaT细胞恶性转化实验

目的探讨低浓度亚砷酸钠(NaAsO2)对人永生化但无致癌性的皮肤角质细胞株(HaCaT)的影响。方法 (1)细胞培养:HaCaT细胞株常规培养,隔日换液,4 d传代;(2)细胞毒性实验:MTT法检测细胞毒性,确定最佳染毒剂量;(3)细胞转化实验:HaCaT细胞在含0.05 ppm NaAsO2培养液中连续传代培养40代(约160 d),细胞培养期间,倒置显微镜下观察每代细胞形态的变化并采集图片,MTT法检测细胞增殖能力,半固体琼脂实验检测细胞克隆形成率。结果 NaAsO2处理细胞形态学、增殖能力及非停泊依赖性能力均发生变化,主要表现为多核巨细胞,倍增时间缩短,在半固体琼脂培养基上形成集落及克隆形成率明显增加。结论 NaAsO2处理的细胞发生恶性转化,砷诱导体外细胞恶性转化模型建立成功。

JNK、ERK信号通路在NaAsO_2诱导骨髓间充质干细胞增殖中的作用

目的:研究c-jnk氨基末端激酶(JNK)、细胞外信号调节激酶(ERK)在亚砷酸钠(NaAs02)诱导骨髓间充质干细胞(BMSC)增殖中的作用。方法:体外培养骨髓间充质干细胞,四甲基偶氮唑盐比色法(MTT法)检测细胞增殖,Western-blot检测磷酸化JNK、ERK表达水平。结果:低浓度1、2μmol/LNaAs02对BMSC有明显的促进增殖作用;高浓度16、32μmol/LNaAs02则对细胞生长产生抑制作用,具有一定剂量-效应关系;2、4、8μmol/LNaAs02处理BMSC24h后,JNK磷酸化表达水平明显增加,ERK磷酸化表达水平明显降低;JNK抑制剂SP600125可明显降低高浓度16、32μmol/LNaAs02的生长抑制作用;ERK抑制剂PD98059可抑制低浓度1、2μmol/LNaAs02对BMSC的促增殖作用。结论:低浓度NaAs02激活ERK信号通路,提高细胞增殖率,可被抑制剂PD98059阻断;高浓度NaAs02激活JNK信号通路,提高细胞凋亡率,可被抑制剂SP600125阻断。NaAs02致癌机制可能与JNK、ERK信号通路作用相关。

tBHQ对无机砷致人皮肤角质细胞损伤保护作用

目的探讨叔丁基对苯二酚(tBHQ)对亚砷酸钠(NaAsO2)致人皮肤角质细胞系HaCaT细胞损伤的保护作用。方法用Alamar Blue还原法检测细胞活力,用荧光探针2',7'-二乙酰二氯荧光素(DCFH-DA)检测细胞内活性氧(ROS)的生成,用硫代巴比妥酸(TBA)法检测细胞内过氧化脂质降解产物丙二醛(MDA)的生成。结果NaAsO2(25、50μmol/L)单独处理后,各组细胞活力明显下降(P<0.01),分别为82%和59%;细胞经tBHQ(25、50μmol/L)预处理后,tBHQ 25μmol/L组细胞活力分别恢复至(101.44±1.63)%和(92.06±9.95)%,tBHQ 50μmol/L组细胞活力分别恢复至(98.88±2.03)%和(91.12±7.87)%;NaAsO2(25、50μmol/L)单独处理后,各组细胞内ROS水平明显上升(P<0.01),分别为对照组的1.64和3.86倍;细胞经tBHQ(25、50μmol/L)预处理后,tBHQ 25μmol/L组ROS水平分别下降为对照组的0.95和1.87倍,tBHQ 50μmol/L组ROS水平分别下降为对照组的0.79和1.69倍;NaAsO2(25、50μmol/L)单独处理后,细胞内MDA含量明显上升(P<0.01),分别为2.28、2.96 nmol/(mgμprot);细胞经tBHQ(25、50μmol/L)预处理后,tBHQ 25μmol/L组MDA含量分别下降为2.05、2.43 nmol/(mgμprot),tBHQ 50μmol/L组MDA含量分别下降为2.10、2.60 nmol/(mg.prot)。结论 tBHQ对无机砷致人皮肤角质细胞损伤具有保护作用,且具有一定的剂量-反应关系。