姜黄素干预对无机砷暴露小鼠急性肝脏损伤的拮抗作用

目的观察姜黄素干预对无机砷暴露所致急性肝脏损伤的拮抗作用。方法实验小鼠自由饮用不同浓度(10 mg/L、50 mg/L和100 mg/L)亚砷酸钠(NaAsO2)6周,再分别给予姜黄素灌胃干预(200 mg/kg和600 mg/kg,每周2次),分别测定小鼠血清ALT和AST活力,全血和肝脏GSH含量以及肝脏MDA含量。结果与单纯染毒组小鼠相比,姜黄素干预组血清ALT和AST活力显著下降,全血和肝脏GSH含量显著升高,且肝脏MDA含量显著降低,差异具有统计学意义(P<0.01)。结论姜黄素干预对无机砷暴露小鼠的急性肝脏毒性和氧化损伤具有一定的拮抗作用。

tBHQ对无机砷致HaCaT细胞细胞周期调节失控的拮抗作用

目的探讨叔丁基对苯二酚(tert-butylhydroquinone,tBHQ)对亚砷酸钠(sodium arsenite,NaAsO2)致人皮肤角质细胞系HaCaT细胞周期阻滞及其调控蛋白异常改变的拮抗作用。方法流式细胞仪法测定细胞周期;Western Blot检测细胞内Cyclin D1和CDK4的蛋白表达情况。结果 NaAsO2单独作用HaCaT细胞,G0/G1期细胞比例明显下降(P<0.01),S期和G2/M期细胞比例较对照组明显增加(P<0.01);tBHQ预处理后,tBHQ(50μmol/L)预处理的NaAsO2(25、50μmol/L)组细胞G0/G1期细胞比例有所上升(P<0.01);tBHQ(50μmol/L)预处理的NaAsO2(50μmol/L)组S期细胞比例明显下降(P<0.01);G2/M期细胞比例整体呈下降趋势。NaAsO2单独作用于HaCaT细胞,细胞周期相关蛋白Cyclin D1和CDK4的蛋白表达随NaAsO2染毒浓度的增加而明显下降(P<0.01);tBHQ预处理后,Cyclin D1和CDK4蛋白表达均明显高于相同浓度NaAsO2单独作用组(P<0.01)。结论 tBHQ对无机砷致人皮肤角质细胞细胞周期异常变化具有一定的拮抗作用。

急性砷暴露对小鼠大脑皮层核因子Nrf2通路的影响

目的探讨急性砷暴露小鼠大脑皮层核因子Nrf2(NF-E2-related factor 2)及其下游血红素单加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)、醌氧化还原酶[NAD(P)H:quinine oxidoreductase 1,NQO1]和谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione-Stransferase,GST)mRNA和蛋白的表达。方法将48只健康8周龄清洁级昆明雌性小鼠按体重随机分为4组,即对照(生理盐水)组和5、10、20 mg/kg亚砷酸钠染毒组,每组12只。采用一次性灌胃方式进行染毒,染毒6 h后每组选择4只小鼠,检测大脑皮层中Nrf2、HO-1、NQO1、GST mRNA的表达水平;染毒24 h后每组选择5只小鼠,测定大脑皮层中丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,选择3只小鼠测定大脑皮层中Nrf2、HO-1、NQO1和GST蛋白的表达水平。结果与对照组比较,各剂量亚砷酸钠染毒组小鼠大脑皮层中MDA含量和大脑皮层核因子Nrf2及其下游HO-1、NQO1和GST mRNA和蛋白表达水平均升高。结论急性砷暴露可导致小鼠大脑皮层氧化损伤,并活化Nrf2信号通路。

砷的氧化应激分子机制研究进展

砷暴露能够引起多种疾病和病理损伤。目前氧化应激机制是砷毒性的研究热点。砷通过扰乱氧化/抗氧化平衡,从而引起细胞信号通路和转录因子活性、细胞周期和细胞凋亡、线粒体、抗氧化物酶的活性、抗氧化防御系统等方面的改变。本文将就砷的氧化应激分子机制的研究进展进行综述。

无机砷对角质细胞红系相关因子及其下游抗氧化酶蛋白表达的影响

目的探讨无机砷暴露对皮肤角质细胞红系相关因子2(Nrf2)及其调控的下游抗氧化酶NAD(P)H醌氧化还原酶1(NQO1)和血红素单加氧酶-1(HO-1)蛋白表达的影响。方法 25μmol/L亚砷酸钠(NaAsO2)作用于人类皮肤角质细胞系HaCaT细胞株0.5、3、6、12、24 h,采用western blot法检测细胞内Nrf2、NQO1和HO-1的蛋白表达情况。结果25μmol/L NaAsO2暴露0.5、3、6、12、24 h均能够显著诱导HaCaT细胞的Nrf2蛋白表达(P<0.01),Nrf2蛋白在NaAsO2暴露3、6、12 h表达量呈现高峰,24 h则呈下降趋势,但仍显著高于对照组;NQO1的蛋白表达仅在暴露后3 h显著高于对照组(P<0.01),暴露时间延长后则显著下降,6、12、24 h的NQO1蛋白表达水平明显低于对照组(P<0.05或P<0.01);HO-1蛋白则从暴露3 h开始呈现明显的诱导表达,且随染毒时间的延长(6、12、24 h)表达持续增强,具有明显的时间-效应关系(P<0.01)。结论无机砷暴露能够诱导人类皮肤角质细胞系HaCaT细胞的Nrf2及其调控的下游抗氧化酶NQO1和HO-1的蛋白表达。

低剂量长期砷暴露对HaCat细胞增殖及凋亡水平的影响

目的探讨低剂量长期砷暴露对HaCat细胞增殖及凋亡水平的影响。方法 HaCat细胞暴露于浓度为0、0.05、0.10μmol/L的NaAsO215周后,用直接细胞计数法计数对照组及染砷组细胞数,检测细胞增殖水平;用流式细胞仪测定10 000个细胞的细胞凋亡发生水平。结果各染砷组细胞增殖速率与对照组相比均显著增高(P<0.05),且0.10μmol/L组细胞增殖率(245.00±8.66)%显著高于0.05μmol/L组(165.00±15.00)%(P<0.05),细胞增殖水平与染砷剂量间呈显著剂量-效应关系;0.05μmol/L组(0.28±0.08)%及0.10μmol/L组(0.34±0.09)%细胞凋亡率均明显低于对照组(0.74±0.18)%(P<0.05)。结论长期低剂量砷暴露可使HaCat细胞的增殖能力明显增强,并诱导细胞凋亡率显著降低。

无机砷对红系相关因子-2及其抑制因子mRNA表达的影响

目的观察亚砷酸钠(NaAsO2,sodium arsenite)对Chang肝细胞株核转录因子红系相关因子(nuclear factor ery-throid 2-related factor 2,Nrf2)及其胞浆抑制因子Keap1(Kelch-like ECH-associated protein 1)的mRNA表达水平的影响。方法分别以不同浓度NaAsO2(0、50、200、400μmol/L)暴露人类Chang肝细胞株12 h,采用AlamarBlue法测定细胞增殖活性,采用RT-PCR法测定Nrf2和Keap1的mRNA表达水平。结果 50μmol/L NaAsO2暴露组的细胞增殖活性与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05),而200μmol/L和400μmol/L NaAsO2暴露组的细胞增殖活性均显著低于对照组(P<0.05);50、200、400μmol/L的NaAsO2暴露12 h,Nrf2和Keap1的mRNA表达水平与对照组比较均显著下降(P<0.05),且呈剂量-反应关系。结论高浓度无机砷暴露能抑制Chang肝细胞株Nrf2和Keap1的mRNA表达水平,并可能与无机砷造成机体的高氧化应激水平有关。

急性砷暴露小鼠尿砷甲基化代谢的研究

目的探讨急性砷暴露小鼠尿砷排泄及其甲基化代谢模式。方法健康雌性昆明种小鼠一次性灌胃染毒亚砷酸钠(NaAsO2),染毒剂量为2.5、5.0、10.0、20.0 mg/kg,染毒时间为12、24、48、72 h。染毒结束前一天将小鼠放入代谢笼并收集24 h尿样(12 h组收集12 h尿样)。采用超低温捕集-氢化物发生-原子吸收分光光度法分别测定尿中的无机砷(inorganic arsenic,iAs)、一甲基砷(monomethylated arsenic,MMA)和二甲基砷(dimethylated arsenic,DMA)含量,并计算iAs%、MMA%、DMA%、一甲基化率(primary methylation index,PMI)和二甲基化率(secondary methylation index,SMI)。结果急性砷暴露小鼠,随着染砷剂量增加,尿总砷(T-As)含量、iAs%、MMA%明显增加,DMA%和SMI逐渐降低,PMI基本保持不变;而一次性砷染毒后,随时间的延长,尿T-As含量、iAs%、MMA%逐渐降低,DMA%、PMI和SMI明显增加。24 h内尿砷大部分排泄,其百分含量及甲基化率都基本在同一水平,48 h和72 h的尿砷排泄量很少,其百分含量及甲基化率都基本一致。结论急性砷暴露小鼠尿砷排泄具有明显的剂量-效应和时间-效应关系;高砷暴露可以抑制砷的甲基化代谢;24 h内尿砷含量可作为判断急性砷中毒体内砷负荷的指标。

砷酸钠对Chang肝细胞Nrf2信号通路的影响

目的探讨五价砷酸钠暴露对Chang肝细胞核转录因子-E2类相关因子2(Nrf2)及其调控的下游抗氧化酶NAD(P)H:醌氧化还原酶1(NQO1)和血红素单加氧酶-1(HO-1)的mRNA及其蛋白表达的影响。方法 0.5、1.0、2.0mmol/L的砷酸钠(Na2HAsO4)染毒Chang肝细胞6 h后,采用western blot法检测细胞内Nrf2、NQO1和HO-1的蛋白表达情况;采用抗氧化反应元件(ARE)-荧光素酶活性检测Nrf2的转录活性情况;采用Real-time PCR检测细胞NQO1和HO-1的mRNA表达情况。结果 0.5、1.0、2.0 mmol/L的Na2HAsO4染毒6 h均能够显著诱导Chang细胞的Nrf2蛋白表达(P<0.05),ARE荧光素酶活性水平也随染毒剂量的增加而诱导,并且具有剂量-效应关系;随着染毒剂量的升高,HO-1和NQO1的mRNA及蛋白水平逐渐升高,与对照组相比具有统计学差异,并且具有剂量-效应关系(P<0.01)。结论砷酸钠暴露能够诱导人类Chang肝细胞的Nrf2及其调控的下游抗氧化酶NQO1和HO-1的mRNA及其蛋白的表达。