鹽脅迫誘導(dǎo)蠶豆保衛(wèi)細(xì)胞和表皮細(xì)胞程序性死亡的信號調(diào)控機理研究.pdf

1、蠶豆(ViciafabaL.)葉表皮條組織上表皮細(xì)胞(EC)和保衛(wèi)細(xì)胞(GC)存在于同一個層面上，通常受到外界的刺激程度相同，但二者在細(xì)胞結(jié)構(gòu)方面存在很大差別，因此，在接受同等強度的外界刺激后，表皮細(xì)胞和保衛(wèi)細(xì)胞在信號傳導(dǎo)、氧化應(yīng)激、響應(yīng)程度以及表觀現(xiàn)象等方面也存在不同。 本文研究了鹽脅迫下蠶豆表皮細(xì)胞和保衛(wèi)細(xì)胞PCD過程及活性氧(ROS)，外源鈣離子對這兩種細(xì)胞PCD影響的差別，以探討一些重要的細(xì)胞器，如線粒體和葉綠體在PCD

2、過程中的作用。 結(jié)果顯示：NaCl(終濃度為0.02mol/L)可以有效脅迫誘導(dǎo)蠶豆的表皮細(xì)胞和保衛(wèi)細(xì)胞發(fā)生程序性死亡。隨著脅迫時間的延長，表皮細(xì)胞和保衛(wèi)細(xì)胞發(fā)生程序性死亡的細(xì)胞數(shù)增多，表皮細(xì)胞的死亡率從誘導(dǎo)2小時后就始終高于保衛(wèi)細(xì)胞，它們的死亡率在不同時間上存在顯著差異，說明二者對外界脅迫的抗性存在差異。 外源抗氧化劑ASA預(yù)處理有效抑制了表皮細(xì)胞和保衛(wèi)細(xì)胞程序性死亡，使NaCl脅迫誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡率下降；而外源氧化劑H

3、2O2使NaCl脅迫誘導(dǎo)細(xì)胞程序性死亡的死亡率顯著升高。但不管是ASA的抑制作用還是H2O2的促進作用都是在保衛(wèi)細(xì)胞中表現(xiàn)的比表皮細(xì)胞更為顯著。以上結(jié)果說明無論是保衛(wèi)細(xì)胞還是表皮細(xì)胞中，氧化還原狀態(tài)均參與了細(xì)胞程序性死亡的調(diào)控。二者對鹽脅迫反應(yīng)的不同及對外源ASA和H2O2的響應(yīng)差異可能是與保衛(wèi)細(xì)胞和表皮細(xì)胞中細(xì)胞器含量的差別有關(guān)，保衛(wèi)細(xì)胞中大量存在的細(xì)胞器如線粒體和葉綠體等可能使其細(xì)胞內(nèi)的氧化還原代謝比表皮細(xì)胞中更為復(fù)雜，他們可能在增

4、強細(xì)胞耐鹽脅迫能力，延緩細(xì)胞程序性死亡方面起重要作用。 鈣離子在調(diào)控細(xì)胞程序性死亡過程中扮演著很重要的角色，外源添加6mmol/L或20mmol/L的CaCl2均能有效誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡；相應(yīng)的用EGTA螯合體系中的鈣離子則能顯著降低NaCl誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，用CoCl2作為阻滯劑也得到了類似的結(jié)果。但單獨使用EGTA或者CoCl2也顯著的誘導(dǎo)了表皮細(xì)胞和保衛(wèi)細(xì)胞的程序性死亡，表明細(xì)胞體系的鈣離子濃度升高和下降都可以有效的誘導(dǎo)細(xì)胞程