銫化合物與人紅細(xì)胞膜的相互作用及其跨膜行為研究.pdf

1、重稀堿金屬銫在人體內(nèi)含量的失衡與心血管疾病、老年癡呆癥、腫瘤等病癥關(guān)系密切，其毒理效應(yīng)被認(rèn)為是銫阻塞了內(nèi)向整流型鉀通道(Kir)，或阻斷了超極化激活的電流(If)。但另一方面，銫具有治療抑郁癥、精神分裂癥、惡性腫瘤的功能。因此從分子水平上討論銫進(jìn)入人紅細(xì)胞的方式、考察它對(duì)細(xì)胞膜的影響對(duì)于闡明細(xì)胞對(duì)銫應(yīng)答的化學(xué)規(guī)律，以及今后設(shè)計(jì)治療相關(guān)疾病的藥物都具有一定的意義。 本文主要研究了人紅細(xì)胞攝取四種銫的有機(jī)化合物(天門冬氨酸銫、3，5

2、-二硝基水楊酸銫、5-氨基四唑銫、5-磺基水楊酸銫)的過程和機(jī)理。采用石墨爐原子吸收法通過檢測(cè)銫的跨膜量從而考察其跨膜動(dòng)力學(xué)，并選用不同離子通道或離子載體的特異性抑制劑討論了銫的跨膜途徑和銫化合物中陰離子的存在對(duì)銫跨膜的影響：(1)0.1 mmol·L<'-1>硝苯地平(nifedipjne)檢測(cè)Ca<'2+>通道；(2)0.1 mmol·L<'-1>烏苯苷(ouabain)用于檢測(cè)Na<'+>，K<'+>-泵；(3)在無Na<'+>、

3、K<'+>存在的氯化膽堿緩沖液中，用加入0.1 mmol·L<'-1> ouabain的樣品與空白樣對(duì)照分析Na<'+>/Cs<'+>反向協(xié)同機(jī)制的作用；(45 mmol·L<'-1>NaHCO<,3>輔助50μmol·L<'-1>DIDS(4，4'-2-二異硫氰酸根-2，2'-二苯乙烯二磺酸鈉)檢測(cè)陰離子通道作用。同時(shí)還采用掃描電子顯微鏡，激光拉曼光譜儀和原子力顯微鏡研究了銫化合物對(duì)人紅細(xì)胞的形態(tài)和膜結(jié)構(gòu)的影響。 結(jié)果顯示：在

4、溫育的前2個(gè)小時(shí)內(nèi)，各種銫化合物的跨膜都具有一級(jí)動(dòng)力學(xué)特征；Ca<'2+>通道對(duì)銫沒有通透作用，但是其抑制劑的光降解產(chǎn)物亞硝基硝苯地平可以作為離子載體，促進(jìn)銫的跨膜；銫主要通過Na<'+>，K<'+>-泵主動(dòng)運(yùn)輸方式跨膜，同時(shí)還可以Na<'+>/Cs<'+>的反向協(xié)同運(yùn)輸方式和Cl<'->/CsCO<,3><'->陰離子通道方式跨膜。 掃描電鏡結(jié)果顯示：5-磺基水楊酸銫Cs(H<,2>Ssal)可以明顯改變?nèi)思t細(xì)胞的形態(tài)。隨著C

5、s(H<,2>Ssal)的引入，細(xì)胞膜表面出現(xiàn)皰疹和凸起，濃度增大至1.8 mmol·L<'-1>時(shí)，正常紅細(xì)胞由兩面凹陷的圓盤狀逐漸變?yōu)榧瑺罴t細(xì)胞，繼而膨脹成球形棘狀紅細(xì)胞。紅細(xì)胞開始出現(xiàn)病變的征兆。根據(jù)雙分子層理論，細(xì)胞的這種形態(tài)改變是由于細(xì)胞膜兩個(gè)單層膨脹程度不同引起的。 激光拉曼光譜結(jié)果不僅證實(shí)了銫化合物可以與細(xì)胞膜相互作用，而且發(fā)現(xiàn)銫對(duì)細(xì)胞膜脂的影響比較大：(1)膜脂中的主要成分磷脂的極性頭部穩(wěn)定性增加，流動(dòng)性減??；(