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研究目的:观察氯化镉是否诱导小鼠成纤维(L929)细胞增殖的毒物兴奋(hormesis)效应;确定氯化镉诱导L929细胞增殖毒物兴奋剂量范围(hormetic zone);探讨氯化镉诱导细胞增殖的hormesis效应的机制和安全性。研究方法与研究内容:1噻唑蓝(MTT)比色法观察不同剂量氯化镉对体外培养24h的L929细胞增殖的影响,确定细胞增殖毒物兴奋效应的hormetic zone。2黄嘌呤氧化酶法检测不同剂量氯化镉染毒12h、24h诱导L929细胞中超氧化物歧化酶(SOD)活性变化。3荧光定量PCR方法检测不同剂量氯化镉24h诱导L929细胞中STAT3基因、P53基因、REVL3基因、BCL-2基因表达的变化。研究结果:1MTT试验中发现氯化镉染毒L929细胞24h后,2μmol/L以下剂量组的细胞相对增殖率与空白组的细胞相对增殖率基相同,差异没有显著性(p<0.05)。2μmol/L~15μmol/L剂量组细胞相对增殖率较空白对照组高(p<0.05),表现出细胞增殖的毒物兴奋效应。剂量高于20μmol/L时,L929细胞的相对增殖率较空白对照组的相对增殖率下降,表现出细胞毒性作用。2SOD活力检测结果表明,经不同剂量氯化镉12h、24h染毒后的L929细胞中SOD酶活性整体呈现倒U型的剂量-反应效应,在0.01μmol/L~15μmol/L剂量组L929细胞内SOD酶活性高于空白对照组。在相对增殖率最高的剂量5μmol/L SOD活性水平最高。在相对增殖率低于空白组的20μmol/L剂量,SOD活性水平下降。3STAT3基因、P53基因、REVL3基因、BCL-2基因在0.01μmol/L~15μmol/L剂量组,上述基因的表达量均高于空白对照组(p>0.05),各基因均在5μmol/L剂量附近表达水平达到最高,在出现相对增殖率下降的20μmol/L剂量表达量低于空白对照组。在0.01μmol/L~20μmol/L剂量范围内上述基因表达水平整体呈现先增加后降低趋势。结论:1氯化镉能诱导L929细胞产生细胞增殖的hormesis效应,引起毒物兴奋效应的剂量范围为2μmol/L~15μmol/L。当剂量大于20μmol/L细胞无法完全代偿体内的氧化应激水平,相对存活率显著下降,表现出剂量-反应关系。2氯化镉诱导L929细胞增殖的毒物兴奋效应不一定为有益效应,2μmol/L~15μmol/L氯化镉不一定是L929细胞的安全剂量。在细胞增殖毒物兴奋效应开始出现之前的剂量范围,L929细胞SOD活性水平提高,提示该剂量已经对细胞有一定的毒性,细胞代偿性抵御氯化镉的氧化应激损伤。在毒物兴奋效应曲线下降部分对应的剂量, SOD活性下降,提示细胞开始不能完全代偿氯化镉引起的氧化应激损伤,已经产生了细胞毒性。3诱导增殖的氯化镉剂量范围不一定为L929细胞的安全剂量。在0.01μmol/L~15μmol/L之间剂量,原癌基因STAT3基因表达的上调,推测氧化应激过程导致细胞内细胞信号途径的改变,细胞增殖的加快可能与之相关联,一定程度预示着肿瘤发生的可能性; P53抑癌基因表达均上调表明在细胞代偿性抵御氧化应激损伤情况下,细胞提高P53基因表达调控细胞周期对细胞进行DNA修复; REVL3基因表达上调表明细胞通过跨损伤修复途径对细胞内受损的DNA进行修复,这种修复增强导致经修复后存活细胞的突变积累; BCL-2基因表达的上调一定程度上抑制了P53基因对细胞周期的调控作用,对细胞的凋亡起到抑制作用,可能延长了带有受损DNA细胞的寿命,可能间接促进肿瘤的发生。