硒诱导K562细胞凋亡的相关机制研究

【摘要】：硒是人类哺乳动物体内必需的一种微量元素，低硒与肿瘤发生密切相关。硒具有调节谷胱甘肽过氧化物酶，介入某些致癌物物的代谢，促进DNA损伤修复，对肿瘤细胞的直接杀伤，调节免疫功能的作用，多方面起到了抗肿瘤的作用。本文应用人红白血病细胞株（K562细胞株）为靶系统，探讨硒对K562细胞株GSH-PX活力及cAMP含量的关系。籍以阐明硒对K562细胞凋亡的作用机理。进一步讨论硒在抗肿瘤治疗中的意义。取K562细胞随机分成两组，实验组于完全1640培养基中加入30ug/ml亚硒酸钠，对照组为完全1640培养基，应用上述2种培养基培养K562细胞，然后进行细胞内GSH-PX活力检测、cAMP含量检测。将K562细胞培养于载玻片上，48h后用冷丙酮固定，然后PES洗3次，用混合荧光染料染色，荧光染料荧光染色、PBS水洗封片，镜检。结果表明实验组K562细胞内GSH-PX 11.37±3.92u/106/ml，对照组GSH-PX 6.45±2.26u/106/ml，二组比较有显著差异P＜0.01。说明硒能够提高细胞内GSH-PX活力。实验组K562细胞cAMP含量5.08±1.96umol/106/ml，对照组cAMP含量7.32±1.57umol/106/ml。二组比较有显著差异P＜0.05。说明硒能够提高细胞内cAMP含量。 WP=35 目前，含se-GSH-PX活性已被作为se营养状况可一个指标，该酶是动物组织细胞抗氧化防御系统中一个极为重要的保护性酶，它是以还原型GSH为底物的谷胱甘肽参与的过氧化反应，清除细胞呼吸代谢反应过程产生的羟自由基和过氧化物，从而使细胞能维持正常的生理功能，保护生物膜和生物大分子结构免受氧化损伤。它的活性高低，直接关系到机体清除过氧化脂质的能力，因为过氧化脂质可损害生物膜的组成、结构和功能。它使已形成的过氧化物还原成无反应活性的醇，硒的摄入量直接影响谷胱苷肽过氧化物酶的活性。 cAMP广泛分布于组织细胞中，并在多信使通路中起重要作用，因此，科学家们形象地描述cAMP为第二信使。细胞凋亡过程, cAMP的变化特点是随着凋亡的发生, cAMP呈上升趋势,表明cAMP参与细胞凋亡的信号传导。cAMP在细胞凋亡中作用已被证实，各种能够刺激腺苷酸环化和使cAMP升高的化合物及cAMP本身均能诱导细胞凋亡，cAMP/PKA通路作为真核细胞内主要的跨膜信息传导途径之一，参与细胞凋亡过程。 本实验结果显示硒提高cAMP含量诱导K562细胞凋亡的调控。本研究采用溴化乙啶（EB）和Y啶橙（AO）两 WP=36 种荧光染料复合染色进行检测K562细胞凋亡改变，EB为啡啶类染料，可嵌入多核苷酸结构，而活细胞膜可排斥EB的穿透，坏死细胞膜易穿透，AO易穿透活细胞膜，这样活细胞细胞核染成黄色，胞浆呈淡绿色，凋亡细胞细胞缩小，核固缩浓染，坏死细胞染成均匀红色。因此此方法能够鉴别活细胞，死亡细胞和凋亡细胞。检测结果表明，随着硒浓度的增加，凋亡细胞数量亦增加，凋亡小体数量增多。 总之，硒生物学作用非常广泛，尤其是对机体的抗氧化酶活性提高有重要意义。本研究应用免疫荧光技术检测凋亡细胞核变化和凋亡小体的数量，同时还应用化学方法检测与细胞凋亡有关酶的活性。旨在证实硒能够诱导肿瘤细胞的凋亡，进一步证实硒在抗肿瘤治疗中能够发挥重要的作用。国内已经把硒的抗肿瘤作用应用于肿瘤临床治疗当中，取得了理想的效果。