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硒诱导K562细胞凋亡的相关机制研究

曲荣锋  
【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。


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