低劑量微囊藻毒素對(duì)原代大鼠肝細(xì)胞促增殖效應(yīng)的分子機(jī)制研究.pdf

1、隨著水華污染的全球流行，人群暴露藻毒素的機(jī)會(huì)大大增高，對(duì)藻毒素的研究也受到越來(lái)越多的關(guān)注。微囊藻毒素(microcystin，MC)是由水體中的藍(lán)藻產(chǎn)生的具有生物活性的單環(huán)7肽化合物，目前已發(fā)現(xiàn)了90余種MC的異構(gòu)體。大量研究顯示長(zhǎng)期飲用低濃度MC污染的水與原發(fā)性肝癌、大腸癌和胃腸道腫瘤等腫瘤的高發(fā)率有關(guān)。MC生物毒性作用的靶器官為肝臟。已有的實(shí)驗(yàn)研究提示，MC的毒性效應(yīng)表現(xiàn)為劑量上的雙效性，即高劑量的MC能引起細(xì)胞程序性死亡或凋亡，而

2、低劑量的MC則具有促進(jìn)細(xì)胞增殖以及腫瘤形成的效應(yīng)。由于MC對(duì)人群的危害更多地集中于通過(guò)飲水或飲食長(zhǎng)期低劑量的暴露，且越來(lái)越多的流行病學(xué)資料顯示其與腫瘤發(fā)生的相關(guān)性，因此，MC的慢性毒性尤其是潛在的致癌性成為研究的熱點(diǎn)之一。多數(shù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究顯示，MC是腫瘤發(fā)生的促長(zhǎng)劑而非引發(fā)劑，而失控的細(xì)胞增殖是在腫瘤形成過(guò)程中至關(guān)重要。因此，研究MC的促細(xì)胞增殖效應(yīng)對(duì)于闡明MC的促癌作用機(jī)制具有重要意義。課題組前期研究發(fā)現(xiàn)1×10-5～1×10-6mo

3、l/L的MC-LR可引起細(xì)胞凋亡的發(fā)生;而1×10-9～1×10-12 mol/L的MC-LR則具有促細(xì)胞增殖的現(xiàn)象，表現(xiàn)為細(xì)胞活率增加、細(xì)胞周期中S期細(xì)胞比例增加，DNA合成速率增加?；诖?，本課題繼續(xù)采用原代大鼠肝臟細(xì)胞為研究模型，深入對(duì)低劑量MC-LR的促細(xì)胞增殖效應(yīng)進(jìn)行研究，在更早更多的時(shí)間點(diǎn)觀察MC促細(xì)胞增殖效應(yīng)及可能的分子機(jī)制，從細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)的角度探討MC低劑量暴露下原代大鼠肝細(xì)胞細(xì)胞周期及周期調(diào)控蛋白的變化，分析

4、與細(xì)胞增殖密切相關(guān)的MAPK信號(hào)通路改變，為闡明MC與肝癌高發(fā)之間的關(guān)系提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。
　　研究發(fā)現(xiàn)以1×10-9～1×10-12mol/L的MC-LR染毒原代大鼠肝細(xì)胞可引起細(xì)胞增殖效應(yīng)，細(xì)胞增殖效應(yīng)在染毒12h即能被觀察到且在1×10-11 mol/L組增殖效應(yīng)明顯，表現(xiàn)為細(xì)胞活率增加、細(xì)胞周期中S期細(xì)胞比例增加。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞周期相關(guān)蛋白cyclin D1、cyclin E mRNA及蛋白水平在MC-LR染毒

5、后(3h-6h)可觀察到有增高表現(xiàn)，cyclin A在染毒后（6 h-12 h）mRNA及蛋白水平增高。MAPK家族的P44/42、JNK1/2、P38的磷酸化活性在MC-LR染毒后(3h-6h)可觀察到有增高表現(xiàn)，MAPK下游轉(zhuǎn)錄因子AP-1亞基c-fos在mRNA、蛋白及其磷酸化狀態(tài)三個(gè)層面活性均在MC-LR染毒后(3h-6h)觀察到增高表現(xiàn)。c-fos蛋白及磷酸化狀態(tài)高水平持續(xù)至12h，c-fos mRNA水平在12h呈下降趨勢(shì)，