微囊藻毒素在不同氧濃度下的細胞毒性及其促細胞增殖機理的初探.pdf

1、藍藻水華及其產(chǎn)生的藻毒素對水生生物，野生動物和人類產(chǎn)生了極大的危害，其中微囊藻毒素(MCs)是最常見的藍藻毒素。大量實驗證明微囊藻毒素具有很強的肝特異性毒性并且是一種潛在的促癌劑。MCs的致毒機制之一是能強烈的抑制蛋白磷酸酶PP1和PP2A的活性導(dǎo)致蛋白磷酸化增加，這與其促癌活性有直接關(guān)系。氧化應(yīng)激是藻毒素另一個重要的致毒機制，與氧濃度有著密切的聯(lián)系。目前關(guān)于藻毒素的研究有很多，包括:肝毒性，腎毒性，遺傳毒性，生殖毒性，發(fā)育毒性和促癌性

2、。低氧是一種常見的環(huán)境壓力，能影響多種信號通路和細胞功能，是腫瘤發(fā)展的一個關(guān)鍵因素，但是藻毒素在不同氧濃度下的細胞毒性研究的并不多。藻毒素促癌的相關(guān)研究也相對較少，早期的研究主要以流行病學(xué)研究，慢性毒性實驗和二階段的致癌實驗為主，但是這些實驗耗時耗力，花費也相當(dāng)大，所以近期的實驗主要以分子生物學(xué)和細胞生物學(xué)實驗為主要手段。NF-κB是一種遍在的多功能轉(zhuǎn)錄因子，其下游基因包括細胞因子，免疫受體，細胞凋亡調(diào)節(jié)基因（主要為抗凋亡基因），生長因

3、子，細胞周期和轉(zhuǎn)錄因子，并且在癌癥發(fā)生中起到重要作用。腫瘤的形成是一個非常復(fù)雜的過程，因此本實驗選擇NF-κB主要研究對象。本文通過細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等實驗手段首先研究了不同氧濃度下微囊藻毒素的細胞毒性，其次研究在常氧下藻毒素促細胞增殖的機理，來探討微囊藻毒素制毒機理和促癌性的分子機制。
　　主要結(jié)果和結(jié)論:
　　1.氧濃度顯著地影響了MC-LR的細胞毒性。MC-LR在不同氧濃度下對HepG2細胞毒性截然不同，低氧條件下

4、MC-LR誘導(dǎo)細胞凋亡，但是常氧下MC-LR促進HepG2細胞增殖。實驗結(jié)果表明c-IAP2在MC-LR促癌活性中發(fā)揮了重要作用，氧化損傷是MC-LR-低氧誘導(dǎo)的細胞凋亡的關(guān)鍵因子。除此之外，實驗結(jié)果證明無論是在低氧或常氧下，藻毒素不僅激活了死亡信號，同時也激活了生存信號，由此推測，細胞表現(xiàn)出較強的信號效應(yīng)。
　　2.為了研究MC-RR促細胞增殖的分子機理，我們首先通過細胞增殖實驗發(fā)現(xiàn)MC-RR能促HeLa細胞增殖。其次，我們通過

5、細胞周期分析發(fā)現(xiàn)20和40μg/ml的MC-RR顯著地促進了G1到S細胞周期進程。凝膠阻滯實驗(EMSA)實驗結(jié)果表明20和40μg/ml的MC-RR作用12h增強了HeLa細胞NF-κB的DNA結(jié)合活性，，60和80μg/ml的MC-RR則減弱了NF-κB的DNA結(jié)合活性。熒光定量PCR和WesternBlot實驗結(jié)果表明NF-κB下游基因c-flip和c-myc的轉(zhuǎn)錄以及cyclinD1和c-IAP2轉(zhuǎn)錄和表達在20和40μg/ml