端粒酶在硒拮抗鎘致癌作用中的調(diào)控機(jī)制研究.pdf

1、鎘是一種重要的環(huán)境污染物，廣泛存在于生產(chǎn)環(huán)境和生活環(huán)境中，急性和慢性鎘接觸可以引起機(jī)體肝臟、腎臟、前列腺、睪丸以及肺等器官功能障礙。1993年鎘被國際腫瘤研究中心(IARC)歸類為第一類致癌物。雖然對鎘的研究進(jìn)行了很多，但是鎘的致癌作用機(jī)制目前還不十分清楚。 隨著腫瘤的分子生物學(xué)研究進(jìn)展，端粒和端粒酶成為近年來的研究熱點(diǎn)之一。端粒酶能以自身RNA為模板，合成端粒重復(fù)序列。端粒酶的主要成分有端粒酶RNA(TR)、端粒酶相關(guān)蛋白1(

2、TP1)、端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(TERT)，其中TERT是研究端粒酶基因表達(dá)調(diào)控的主要對象。研究表明，hTERT的mRNA在多種腫瘤細(xì)胞株中高度表達(dá)，而在許多正常組織細(xì)胞內(nèi)卻不予表達(dá)，或者表達(dá)水平很低。端粒酶的激活與腫瘤發(fā)生密切相關(guān)，因此提示端粒和端粒酶在腫瘤發(fā)生和腫瘤細(xì)胞行為中具有重要作用。目前，端粒酶成為腫瘤細(xì)胞的分子標(biāo)志物，而且是抗癌治療的新靶點(diǎn)。由于hTERT受多種因素調(diào)控，而鎘也可以引起TERT調(diào)控因子的改變，因而我們設(shè)想鎘是否通過

3、激活端粒酶來誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生。 硒是機(jī)體必需的微量元素，在人類生命活動中發(fā)揮著重要作用。硒具有阻斷和預(yù)防多類腫瘤的發(fā)生、發(fā)展以及腫瘤惡化為癌的作用。因此，了解硒的性質(zhì)及其作用機(jī)制在防癌、抗癌過程中顯得尤為重要。一些研究結(jié)果表明硒在降低人類癌癥，特別是在胃腸道、肝臟和呼吸系統(tǒng)癌癥發(fā)病率方面可能有著重要作用，我們選定硒來研究有兩方面的意義：其一是硒本身具有抗腫瘤作用。硒可以抑制癌細(xì)胞生長及其DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成，抑制癌基因的轉(zhuǎn)

4、錄；干擾致癌物質(zhì)的代謝；通過清除體內(nèi)的自由基實(shí)現(xiàn)抗氧化作用等。其二是硒能拮抗鎘的毒性作用。如拮抗鎘引起的氧化應(yīng)激、SCE頻率和精子畸形率升高、DNA單鏈斷裂、癌基因c-myc、c-fos和c-jun的表達(dá)增強(qiáng)等。但是硒能否通過影響端粒酶來拮抗鎘的毒性作用，目前未見報(bào)道。 因而本文通過體內(nèi)體外實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用TRAP-PCR、RT-PCR以及免疫組織化學(xué)方法研究硒對鎘轉(zhuǎn)化細(xì)胞的抑制作用、鎘對大鼠肝臟端粒酶的影響以及硒能否拮抗鎘的作用等，

5、為研究鎘的致癌作用機(jī)制提供新的思路，為進(jìn)一步了解硒的抗癌機(jī)制以及硒對鎘的拮抗作用奠定基礎(chǔ)?，F(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下： 本文由兩部分組成： 第一部分硒對鎘轉(zhuǎn)化16HBE細(xì)胞端粒酶活性及其調(diào)控因子影響的研究 一、硒對鎘轉(zhuǎn)化16HBE細(xì)胞端粒酶活性和細(xì)胞凋亡率影響的研究 目的：研究亞硒酸鈉作用于鎘轉(zhuǎn)化16HBE細(xì)胞后對端粒酶活性以及細(xì)胞凋亡的影響。 結(jié)論：亞硒酸鈉作用于鎘轉(zhuǎn)化16HBE細(xì)胞24h后，細(xì)胞活力降低

6、，隨硒劑量增加，端粒酶活性降低，細(xì)胞凋亡率增加。 二、硒對鎘轉(zhuǎn)化16HBE細(xì)胞hTERT及其調(diào)控基因影響的研究 目的：hTERT是端粒酶活性的限速酶，受多種因子的調(diào)節(jié)，在前面端粒酶活性改變的基礎(chǔ)上，研究亞硒酸鈉作用于鎘轉(zhuǎn)化16HBE細(xì)胞后觀察hTERT及其調(diào)控因子的變化。 結(jié)論：鎘轉(zhuǎn)化16HBE細(xì)胞接觸0.625、1.25、2.5和5.0μmol/L的亞硒酸鈉，hTERT、c-myc、p53、bcl2基因表達(dá)下降

7、，mad1表達(dá)增強(qiáng)，而bax表達(dá)沒有明顯變化。 三、硒對鎘轉(zhuǎn)化16HBE細(xì)胞hTRF1、hTRF2基因表達(dá)的影響 目的：研究亞硒酸鈉作用于鎘轉(zhuǎn)化16HBE細(xì)胞后對人端粒重復(fù)序列結(jié)合因子1(hTRF1)和人端粒重復(fù)序列結(jié)合因子2(hTRF2)的影響。 結(jié)論：鎘轉(zhuǎn)化細(xì)胞16HBE接觸0.625、1.25、2.5和5.0μmol/L的亞硒酸鈉24h，hTRF1、hTRF2基因水平均沒有變化。 第二部分硒、鎘及其

8、聯(lián)合作用對大鼠端粒酶活性及其調(diào)控機(jī)制影響的研究 一、硒鎘聯(lián)合作用對大鼠肝臟細(xì)胞凋亡和端粒酶活性的影響 目的：研究亞硒酸鈉、氯化鎘以及硒鎘聯(lián)合作用下對大鼠肝臟端粒酶活性以及細(xì)胞凋亡的影響。 結(jié)論：高劑量硒可誘導(dǎo)大鼠肝臟細(xì)胞凋亡增加；5～20μmol/kg鎘可誘導(dǎo)大鼠肝臟端粒酶活性增高，細(xì)胞凋亡率增加；一定劑量的硒可拮抗一定劑量的鎘誘導(dǎo)的端粒酶活性增高和凋亡率增加。 二、硒鎘聯(lián)合作用對大鼠肝臟端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶及