姜黃素和硒對甲醛毒性的拮抗作用研究.pdf

1、目的
　　 甲醛是確認(rèn)的人類致癌物,是一種無色的刺激性氣體,其應(yīng)用廣、毒性大、污染時間長,是室內(nèi)空氣中的主要污染物,對人體的危害極大。為了降低甲醛對人體的危害,尋找拮抗甲醛毒性的物質(zhì)并研究其拮抗機(jī)理,是廣大科學(xué)工作者所面臨的重要課題。姜黃素(curcumine)是從中草藥姜黃(curcuma aromatica)中提取的一種天然食用色素?？扇苡诩状肌⒁掖?、堿、醋酸、丙酮和氯仿等有機(jī)溶劑,具有抗炎、抗氧化、調(diào)脂、抗病毒、抗感染、抗

2、腫瘤、抗凝、抗肝纖維化、抗動脈粥樣硬化等廣泛藥理活性。硒是人體的一種必需的微量元素,現(xiàn)有研究表明硒可用于癌癥的化學(xué)預(yù)防,并且具有抗氧化和抗突變等作用。此外,硒對許多重金屬的中毒亦有緩解作用,并與某些元素有拮抗關(guān)系。本課題主要通過實驗方法來探討姜黃素和硒對甲醛毒性的拈抗作用及其機(jī)理,對全面和系統(tǒng)的了解姜黃素和硒和對甲醛毒性的拮抗作用具有十分重要的意義,為抑制或削弱甲醛對人體的危害提供新方法。
　　 方法
　　 以培養(yǎng)A54

3、9細(xì)胞(人類肺腫瘤細(xì)胞)作為實驗材料,MTT比色法測定姜黃素和硒對A549細(xì)胞生長狀態(tài)的影響,分別于細(xì)胞培養(yǎng)12 h、24 h、48 h,測定其吸光度值。按公式計算細(xì)胞生長存活率。取對數(shù)生長期狀態(tài)良好的細(xì)胞用于實驗。實驗共分為:正常對照組,0.1 mmol/L甲醛染毒組,不同濃度姜黃素拮抗甲醛組(甲醛0.1 mmol/L+姜黃素組:設(shè)姜黃素濃度分別為2.5 mg/L,5.0 mg/L,10 mg/L,20 mg/L,以下分別簡稱為姜黃素

4、拮抗甲醛組1、2、3、4);硒:正常對照組,0.1 mmol/L甲醛染毒組,不同濃度硒拮抗甲醛組(甲醛0.1 mmol/L+硒組:設(shè)硒濃度分別為1.25mg/L,2.5 mg/L,5.0 mg/L,10 mg/L,以下分別簡稱為硒拮抗甲醛組1、2、3、4)。測定各組A549細(xì)胞中總超氧化物歧化酶(SOD)活力、總一氧化氮合成酶(NOS)活力、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)活力、丙二醛(MDA)含量,DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)(DNA-pro

5、teincross-links,DPC)率,激活蛋白-1(AP-1)、核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)的表達(dá)情況,比較各組間這些指標(biāo)是否有統(tǒng)計學(xué)差異。
　　 結(jié)果:
　　 1.姜黃素對甲醛毒性的拮抗作用
　　 1.1姜黃素對甲醛致A549細(xì)胞氧化損傷的拮抗作用與對照組比較,甲醛可以使A549細(xì)胞的總SOD活性、總NOS活性和GSH-Px的活性下降(均P＜0.05),可使MDA的釋放量升高(P＜0.05)。與甲醛染毒

6、組相比,2.5:mg/L～20mg/L姜黃素組使GSH-Px活性上升(P＜0.05),2.5mg/L～40mg/L姜黃素組MDA含量下降(均P＜0.05),且40mg/L姜黃素拮抗組與對照組間差異已經(jīng)無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。
　　 1.2姜黃素對甲醛致A549細(xì)胞DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)損傷的拮抗作用
　　 0.1 mmol/L的甲醛可以產(chǎn)生明顯的DPC率增加效應(yīng)(P＜0.05),各姜黃素拮抗組與0.1 mmol/L甲醛

7、染毒組相比,DPC率下降,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05);但5 mg/L、5.0 mg/L、10 mg/L姜黃素組的DPC率仍高于對照組(均P＜0.05),而20 mg/L姜黃素拮抗組與對照組相比,則差異已經(jīng)無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。
　　 1.3姜黃素對甲醛致細(xì)胞AP-1和NF-κB表達(dá)的影響及其機(jī)制
　　 與對照組比較,甲醛可以使A549細(xì)胞NF-κB被激活(P＜0.05),各姜黃素拮抗組與0.1 mmol/L

8、甲醛染毒組相比NF-κB活性下降(P＜0.05),但2.5 mg/L、5.0 mg/L姜黃素組的NF-κB活性仍高于對照組(均P＜0.05),而10mg/L、20 mg/L姜黃素組與對照組相比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)
　　 甲醛能夠增加AP-1的活性(P＜0.05),各姜黃素拮抗組與0.1 mmol/L甲醛染毒組相比AP-1活性下降(P＜0.05)。5mg/L、10mg/L、20 mg/L姜黃素組與對照組相比,差異無統(tǒng)

9、計學(xué)意義(P＞0.05)。
　　 2.硒對甲醛毒性的拮抗作用
　　 2.1硒對甲醛致A549細(xì)胞氧化損傷的拮抗作用
　　 與對照組比較,甲醛可以使A549細(xì)胞的總SOD活性、總NOS活性和GSH-Px的活性下降(均P＜0.05),可使MDA的釋放量升高(P＜0.05)。與甲醛染毒組相比,1.25mg/L～10mg/L硒拮抗甲醛組使GSH-Px活性上升(P＜0.05),MDA含量下降(均P＜0.05),且10mg/

10、L硒拮抗組與對照組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。
　　 2.2硒對甲醛致A549細(xì)胞DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)損傷的拮抗作用
　　 0.1 mmol/L的甲醛可以產(chǎn)生明顯的DPC率增加效應(yīng)(P＜0.05),各拮抗組與0.1mmol/L甲醛染毒組相比,DPC率下降,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05);5 mg/L、5.0 mg/L、10 mg/L硒組的DPC率高于對照組(均P＜0.05),20 mg/L硒組與對照組相比,差異無

11、統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。
　　 2.3硒對甲醛致細(xì)胞AP-1和NF-κB表達(dá)的影響及其機(jī)制
　　 與對照組比較,甲醛可以使A549細(xì)胞NF-κB被激活(P＜0.05),各硒拮抗組與0.1 mmol/L甲醛染毒組相比NF-κB活性下降(P＜0.05)。但1.25 mg/L、2.5 mg/L硒組的NF-κB活性仍高于對照組(均P＜0.05),而5.0mg/L、10.0 mg/L硒組與對照組相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.0

12、5)。
　　 甲醛能夠增加AP-1的活性(P＜0.05),各硒拮抗組與0.1 mmol/L甲醛染毒組相比AP-1活性下降(P＜0.05)。10mg/L硒組與對照組相比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。
　　 結(jié)論
　　 1甲醛染毒后可對A549細(xì)胞產(chǎn)生氧化損傷,引起總SOD活力、總NOS活力、總GSH-PX活力下降,MDA含量增加。姜黃素可提高受甲醛氧化損傷的A549細(xì)胞的總SOD活力、總NOS活力、總GSH-

13、PX活力,而使MDA含量減少。隨著姜黃素濃度的增加,受甲醛氧化損傷的A549細(xì)胞的抗氧化酶活性逐步恢復(fù)到原有水平,其拮抗甲醛所致的氧化損傷的能力逐漸增強(qiáng)。
　　 甲醛能誘導(dǎo)A549細(xì)胞產(chǎn)生DPC效應(yīng),而姜黃素可以降低甲醛染毒過的A549細(xì)胞DPC率,且較高濃度的姜黃素可以拮抗甲醛所致的DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)率增加。
　　 甲醛染毒后可損傷A549細(xì)胞,使AP-1和NF-κB的表達(dá)增加,姜黃素在一定濃度下能夠拮抗甲醛AP-1和

14、NF-κB的活化表達(dá),從而減少其致癌作用。2硒可提高受甲醛氧化損傷的A549細(xì)胞的總SOD活力、總NOS活力、總GSH-PX活力,而使MDA含量減少。隨著硒濃度的增加,受甲醛氧化損傷的A549細(xì)胞的抗氧化酶活性逐步恢復(fù)到原有水平,其拮抗甲醛所致的氧化損傷的能力逐漸增強(qiáng)。
　　 一定濃度的硒可以拮抗甲醛所致的DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)率增加,使DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)率逐漸降低到正常水平。
　　 一定濃度的硒能夠拮抗甲醛AP-1和NF-