收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

细胞内ROS水平改变对细胞活性及相关信号传导途径的影响

秦勇  
【摘要】:许多器官损害及肿瘤疾病与氧化压力引起的细胞损伤、致癌作用有着密切的联系。细胞内的活性氧(Reactive oxidative species, ROS)作为新陈代谢的产物在各类细胞中不断产生和清除,而且在不同的细胞中ROS的表达水平是不相同的,更为重要的是相对于肿瘤细胞,在其相对应的正常细胞中本底的ROS水平明显更低。ROS在多种生理和病理过程中扮演着重要的角色,并在许多信号途径中作为第二信使,比如AKT途径、线粒体介导的casepase凋亡途径、细胞周期蛋白调控抑制细胞增殖途径等等。ROS这种复杂的角色使其在生物代谢过程中必须受到严格的控制,任何细胞内ROS水平的改变,则很可能导致细胞内部活性的变化,然而涉及到的细胞内完整的信号途径仍然是不清楚的。本论文通过分别构建细胞内高ROS环境或低ROS环境,研究其对细胞活性的影响,并探索较完善的细胞传导途径,为阐明ROS在细胞内复杂的角色提供实验基础,并为研究与ROS相关的药物的作用机理提供理论支持。 本研究的主要结论如下: 1.描述三种检测细胞内H2O2的探针的性质和生物学应用。通过共聚焦荧光显微镜分析等方法比较三种探针的灵敏性、细胞内分布、细胞内H2O2浓度的动力学检测,我们得到:DHR123能够高效、准确追踪细胞内的H2O2,因此DHR123是最适合的检测细胞内H2O2分布、浓度、H2O2介导反应等的探针。 2.选用三种肿瘤细胞株作为实验对象,H2O2和NAC都呈现出很好的抑制肿瘤细胞活性的现象,并具有作用浓度与作用时间的依赖性,其中SPC-A-1人肺腺癌细胞对H2O2更加敏感,HepG2人肝癌细胞则对NAC更加敏感。而氧化还原状态的检测则表明,H2O2有效地提高了三种肿瘤细胞的氧化压力,而NAC则展现出相反的结果,这也再次证实,细胞内氧化还原状态的改变都有可能影响细胞的活性。值得注意的是:H2O2诱导的细胞内氧化还原状态改变在SPC-A-1人肺腺癌细胞中更加明显,而NAC诱导的细胞内氧化还原状态改变则在HepG2人肝癌细胞中更加显著,这与细胞活性检测的结果相吻合,这也暗示出ROS水平的改变对细胞命运的密切影响。 3.进一步研究了H2O2诱导肿瘤细胞活性降低的机理,从而阐明高氧化压力诱导的细胞内信号传导途径。结果表明:增加的氧化压力诱导细胞质Ca2+的升高,导致线粒体Ca2+的超载,进一步诱导细胞内ROS的扩增,而高浓度的ROS通过刺激细胞内钙库中Ca2+的释放,损害Ca2+清除系统,从而便于Ca2+的积累;而凋亡蛋白和抗凋亡蛋白表达水平的变化,导致细胞色素c从线粒体释放,激活相关casepase的活性,最终导致细胞凋亡。 4.研究两种在肿瘤细胞内表现出抗肿瘤活性的物质(Tα1、FLZ)的作用机理,其共同的特点是能够降低细胞内的氧化压力水平。Tα1能够有效地降低HepG2人肝癌细胞内的ROS水平,并提高细胞内的GSH水平,抑制细胞处于G1期,从而降低细胞活性,然而在小鼠脾淋巴细胞中表现出正好相反的结果。FLZ能够有效地抑制肿瘤细胞的活性,但对正常肝细胞的毒性很小,这可能与正常细胞内低本底ROS水平有关。进一步的研究表明:FLZ的抗肿瘤活性是通过周期调节蛋白的表达或者激活实现的,而这与细胞内降低的Ca2+/ROS水平有关。总之,如果一个物质能够有效地降低肿瘤细胞内的ROS水平,其理论上具有一定的抗肿瘤活性,但其是否能作为一种潜在的治疗手段是需要更深入研究的。 5.探索了在高氧化压力诱导细胞凋亡过程中ASPP家族蛋白的角色,通过细胞转染过表达iASPP蛋白,能够有效抑制H2O2诱导的细胞凋亡,揭示ASPP家族蛋白与ROS之间可能存在的联系,为进一步完善ROS诱导细胞凋亡的信号传导途径提供新的思路。 综上所述,我们研究明确了细胞内ROS的改变对细胞活性的影响,并解释了药物在肿瘤细胞与正常细胞所表现出的敏感性区别;同时,首次揭示ASPP家族蛋白在高氧化压力诱导细胞凋亡过程中的重要作用。这些工作为进一步设计ROS相关抗肿瘤药物提供研究基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 秦涛余;陈志伟;;机体内活性氧生理功能研究进展[J];生命科学仪器;2008年02期
2 华丰;于锋;;自噬参与锰诱导的SH-SY5Y细胞毒性研究[J];毒理学杂志;2010年06期
3 张玉柯;王振华;陈姬;张娟;郑秋生;;全反式维甲酸诱导分化对SH-SY5Y细胞拮抗细胞毒性研究的影响[J];浙江中医药大学学报;2010年06期
4 高玲;李峰生;董波;陈肖华;;ErbB2 RNAi对脑胶质瘤U251细胞活性氧含量和DNA损伤的影响[J];中国辐射卫生;2011年01期
5 陈敏,冯文莉,黄宗干;NF-κB与柔红霉素对HL-60细胞凋亡作用关系的探讨[J];白血病.淋巴瘤;2002年04期
6 曾蓉;陈燕;崔国惠;;抑制自噬促进冬凌草甲素诱导的多发性骨髓瘤细胞凋亡涉及胞内ROS产生[J];中国组织化学与细胞化学杂志;2011年04期
7 张娜;高霞;杜宏;张江华;江明;吕斌;周宜开;;双酚A及纳米二氧化钛对人胚肝L-02细胞内活性氧含量及DNA损伤的联合作用[J];环境与职业医学;2008年04期
8 陶丽珍;栗艳;陈建宗;李晓冰;李晓峰;孙欣;;二苯乙烯苷通过抑制ROS减轻6-OHDA诱导的PC12细胞凋亡[J];神经解剖学杂志;2011年01期
9 陶移文,刘建文,魏东芝,粟武,周文瑜;胡黄连苷-Ⅱ在体外对PC12神经细胞损伤的保护作用[J];中国临床药理学与治疗学;2003年01期
10 徐立春;刘丽娟;王耀霞;陈海燕;;莪术醇诱导人胃癌BGC-823细胞凋亡与细胞内活性氧增加的实验研究[J];现代肿瘤医学;2010年10期
11 张欣欣,韩东一,丁大连,戴朴,杨伟炎,姜泗长,Richard J.Salvi;Cu/ZnSOD基因敲除小鼠耳蜗易于出现mtDNA缺失突变—ROS对组织损伤的特异性研究(英文)[J];Chinese Medical Journal;2002年02期
12 黎兰芳;王云开;;Ghrelin对血管紧张素Ⅱ诱导的人脐静脉内皮细胞损伤保护作用的研究[J];中国微循环;2008年05期
13 陈少贤;刘晓颖;林秋雄;单志新;余细勇;朱杰宁;杨敏;;三七总皂苷抑制心肌细胞凋亡的作用机制研究[J];热带医学杂志;2010年01期
14 陈中华;张秀珍;;槲皮素对紫外线损伤NIH3T3细胞的保护作用研究[J];生命科学仪器;2008年05期
15 杨美春;方刚;林忠;钟振国;李曼莉;李莉;;莪术油注射液致人卵巢癌SKOV_3细胞胀亡的氧化应激效应[J];中华中医药学刊;2009年11期
16 王琳;刘新奎;吴拥军;;活性氧在热化疗抑制人肺肿瘤细胞生长中的作用[J];实用医学杂志;2010年24期
17 王琳;吴波;刘新奎;;热化疗联合作用对人肺腺癌A549细胞生长及ROS、LDH表达的影响[J];医药论坛杂志;2011年17期
18 西门东声;夏季宜补钾[J];食品与健康;1998年09期
19 曲卫;邹俊杰;石勇铨;张春阳;刘志民;;CNP对肾小球系膜细胞NPR-B及细胞内cGMP水平的影响[J];第二军医大学学报;2007年07期
20 张唐山,宁晓滨;HCO_3~-/Cl~- 交换与细胞内酸碱调节[J];山西医药杂志;1997年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王昊;徐立红;;关键被攻击分子PP2A与ROS[A];中国活性氧生物学效应学术会议论文集(第一册)[C];2011年
2 刘仲荣;杨慧兰;;低剂量长波紫外线诱导人皮肤成纤维细胞适应性反应中ROS的变化观察[A];2011全国中西医结合皮肤性病学术会议论文汇编[C];2011年
3 ;LJK-1 SPECIFICALLY INDUCES CANCER CELL APOPTOSIS BY GENERATING ROS AND CAUSING LONG-TERM TYROSINE PHOSPHORYLATION IMBALANCE[A];2011医学科学前沿论坛第十二届全国肿瘤药理与化疗学术会议论文集[C];2011年
4 李晓林;钱晓萍;丁义涛;蒋锡群;刘宝瑞;;汉防己甲素载药纳米微球的制备,表征以及抗肿瘤效果评价[A];第三届中国肿瘤内科大会教育集暨论文集[C];2009年
5 曹恩华;梁晓秋;张艳;熊秀芳;秦静芬;;抑癌基因PIG11蛋白功能的研究[A];第八届全国发光分析暨动力学分析学术研讨会论文集[C];2005年
6 赵丕裕;孙尧俊;吴泰琉;王力平;费伦;夏照帆;方之杨;;~(31)P核磁共振研究完整脏器细胞内的PH[A];第四届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1986年
7 邹菁;邹萍;刘凌波;;细胞内ROS对脐带血CD133+细胞体外扩增特性的影响[A];第13届全国实验血液学会议论文摘要[C];2011年
8 陈锋;朱茂祥;雷义;;铅诱导的HK-2细胞氧化损伤及线粒体损害[A];中国毒理学会第五次全国学术大会论文集[C];2009年
9 马丽;金薇娜;庞天翔;;细胞内pH值影响白血病细胞生长和死亡[A];第12届全国实验血液学会议论文摘要[C];2009年
10 刘涛;李向臣;浦亚斌;姚雅馨;关伟军;马月辉;;活性氧(ROS)对牛卵母细胞体外成熟凋亡的影响[A];第十二次全国畜禽遗传标记研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 秦勇;细胞内ROS水平改变对细胞活性及相关信号传导途径的影响[D];浙江大学;2012年
2 陈勇;AKT活化的肿瘤细胞中HIF-1清除ROS的机制研究[D];天津医科大学;2011年
3 林纳;HBV X基因及其产物对成人肝细胞HL-7702线粒体结构和功能的影响[D];福建医科大学;2008年
4 李凡;小胶质细胞表达钾离子通道Kv1.2及其对细胞因子和活性氧生成的调控作用[D];昆明医学院;2008年
5 李晓楠;游离脂肪酸和葡萄糖诱导人主动脉内皮细胞活性氧产生的分子机制研究[D];山东大学;2009年
6 张浩;转化生长因子β1通过ROS依赖的ERK-NF-KB通路对血管平滑肌细胞产生MMP9的影响[D];武汉大学;2013年
7 颜洪;早期缺氧对大鼠心肌细胞AMPK的影响及PHIs激活大鼠心肌细胞中AMPK的信号途径研究[D];第三军医大学;2008年
8 周亮;胸腺素α1的克隆表达及其作用机理研究[D];浙江大学;2008年
9 柏桦;ROS调控正常肝细胞增殖—静息转变的信号作用及机制研究[D];第四军医大学;2011年
10 王欣;ROS对胰岛素分泌、利用障碍及其关键分子的调控与干预机制[D];第四军医大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王玲;川芎嗪通过ROS逆转人肝癌多药耐药细胞耐药的研究[D];湖北中医药大学;2013年
2 石旭;低氧模拟物CoCl_2对人急性髓系白血病细胞HL60中ROS及钙离子的调控及其意义[D];中国协和医科大学;2008年
3 张越;苏丹IV对HepG2细胞的遗传毒性及氧化性DNA损伤[D];大连医科大学;2008年
4 唐红;20-HETE诱导ROS生成加重心肌缺血再灌注损伤[D];东北师范大学;2012年
5 王满意;H_2O_2对仔猪支持细胞凋亡的影响及机制研究[D];西南大学;2008年
6 徐志霞;[Ca~(2+)]_i和ROS在氟化钠致人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞损伤中的关系研究[D];华中科技大学;2008年
7 谢芳;铁过载诱导ROS生成对造血干祖细胞功能的影响[D];天津医科大学;2012年
8 雷义;铅诱导的HK-2细胞氧化应激及线粒体损伤的实验研究[D];南华大学;2007年
9 薛彬;乐果对大鼠肝脏氧化应激状态和肝细胞凋亡的研究[D];扬州大学;2008年
10 齐鸣;ROS在氯化镧诱导星形胶质细胞凋亡中的作用[D];中国医科大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈超;细胞内单分子运动得以精密再现[N];科技日报;2010年
2 辛闻;安联收购俄罗斯第三大保险公司ROSNO[N];中国保险报;2001年
3 记者  陈超;日发现细胞内酸碱平衡维持机理[N];科技日报;2006年
4 记者 陈超;锌在细胞内信息传递中担当重任[N];科技日报;2007年
5 吴翠秀;伏天需防低血钾[N];中国中医药报;2006年
6 王慧;输液后——全身无力[N];农村医药报(汉);2006年
7 记者 曹丽君;科学家发现甲型流感病毒细胞内复制机制[N];新华每日电讯;2006年
8 记者 毛黎;美首次观察到细胞内蛋白基因修复过程[N];科技日报;2006年
9 聂翠蓉;科学家首次观察到细菌细胞的“危险指挥中心”[N];科技日报;2008年
10 河北省保定市疾控中心;为何发现生命先补水[N];健康报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978