氧化應(yīng)激在石英粉塵致支氣管上皮細(xì)胞凋亡和自噬中的作用.pdf

1、石英粉塵是我國主要的職業(yè)有害因素，長期吸入可導(dǎo)致以矽肺為代表的呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)生。雖已廣泛研究，但石英的致病機(jī)制至今仍不完全清楚，直接影響疾病的預(yù)防和治療。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞凋亡和自噬在大氣顆粒物和納米矽塵致機(jī)體損害中發(fā)揮著重要作用，由此推測(cè)細(xì)胞凋亡和自噬可能是石英粉塵引起健康損害作用的重要過程。既往研究發(fā)現(xiàn)石英粉塵可在呼吸系統(tǒng)引起氧化應(yīng)激，后者在石英粉塵導(dǎo)致的肺炎性和肺纖維化發(fā)生發(fā)展中具有重要作用。同時(shí)，已有報(bào)道認(rèn)為氧化應(yīng)激在高糖、缺血再

2、灌注等刺激下增強(qiáng)細(xì)胞的凋亡和自噬程度。由此我們提出假說，石英粉塵引起的氧化應(yīng)激可能介導(dǎo)細(xì)胞凋亡和自噬，造成其后續(xù)的其它損害。本研究以人正常支氣管上皮細(xì)胞16HBE為靶細(xì)胞，采用呼吸性石英粉塵對(duì)其進(jìn)行染毒，探討石英粉塵導(dǎo)致的氧化應(yīng)激與細(xì)胞凋亡和自噬的關(guān)系。
　　目的：觀察石英粉塵誘導(dǎo)人正常支氣管上皮細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用、氧化應(yīng)激及其是否誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和自噬，并探討氧化應(yīng)激在石英粉塵誘導(dǎo)支氣管上皮細(xì)胞凋亡和自噬中的作用。
　　方法：

3、首先采用呼吸性純石英粉塵（粒徑<2μm，平均粒徑1μm），以37.5、75、150、300μg/mL濃度染塵16HBE細(xì)胞24h后，采用CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞活力，分光光度計(jì)法檢測(cè)乳酸脫氫酶（LDH）活力，黃嘌呤氧化酶法檢測(cè)超氧化物歧化酶（SOD）活力，Annexin V-FITC/PI雙染色法檢測(cè)細(xì)胞凋亡率，熒光實(shí)時(shí)定量PCR法檢測(cè)Cyt C、Caspase-3、Bax、Bcl-2等細(xì)胞凋亡相關(guān)基因和LC3、Beclin1、Atg5等自

4、噬相關(guān)基因mRNA相對(duì)表達(dá)水平，蛋白免疫印跡分析法Western blot檢測(cè)LC3、Beclin1、Atg5等自噬相關(guān)蛋白表達(dá)水平。檢測(cè)上述濃度染塵1.5、3、6、12h后細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）水平。然后使用抗氧化劑NAC（N-乙酰-L-半胱氨酸）進(jìn)行干預(yù)，將實(shí)驗(yàn)分為四組，對(duì)照組、150μg/mL石英組、NAC組、150μg/mL石英+NAC組，染毒16HBE細(xì)胞后，檢測(cè)細(xì)胞活力，ROS水平，細(xì)胞凋亡率，Cyt C、Caspase-3

5、、Bax、Bcl-2等細(xì)胞凋亡相關(guān)基因和LC3、Beclin1、Atg5等自噬相關(guān)基因mRNA相對(duì)表達(dá)水平。
　　結(jié)果：隨石英粉塵濃度升高，細(xì)胞活力、SOD活力下降，LDH活力升高，細(xì)胞凋亡率升高。細(xì)胞內(nèi)ROS水平在染塵1.5、3、6h時(shí)間點(diǎn)隨染塵濃度的升高而升高，ROS水平在1.5 h達(dá)到最高，而后逐漸降低，12h到達(dá)基線水平。隨著染塵濃度的升高，染塵組促細(xì)胞凋亡基因Cyt C、Caspase-3、Bax和自噬相關(guān)基因LC3、B

6、eclin1、Atg5 mRNA相對(duì)表達(dá)水平呈升高趨勢(shì)，抗細(xì)胞凋亡基因Bcl-2 mRNA相對(duì)表達(dá)水平呈降低趨勢(shì)，LC3、Beclin1、Atg5蛋白相對(duì)表達(dá)水平升高。
　　與石英組相比，石英+NAC組細(xì)胞活力明顯升高，ROS水平明顯下降，細(xì)胞凋亡率明顯下降，Cyt C、Caspase-3、Bax等促細(xì)胞凋亡相關(guān)基因和LC3、Beclin1、Atg5等自噬相關(guān)基因mRNA相對(duì)表達(dá)水平明顯下降，抗細(xì)胞凋亡基因Bcl-2 mRNA相對(duì)