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目的:镉(Cadmium,Cd)作为一种环境中危害人体健康的重金属污染物,普遍存在于环境污染物中,且被美国毒物和疾病管理委员认定为第6位危及人类健康的有毒有害物质。我国是重金属丰产国家,镉污染现象严重,过量接触重金属镉可引起多种疾病,其中就包括心血管系统疾病。镉损伤内皮细胞,引起血管功能障碍,因此研究镉暴露对血管内皮细胞损伤的影响极其重要。氧化应激是镉毒作用的主要机制之一,Nrf2是调控适应性抗氧化反应和抗炎症反应的重要核转录因子。本研究应用小鼠淋巴结内皮细胞系SVEC4-10,进行不同浓度的氯化镉处理,检测镉致血管内皮细胞的毒性作用和氧化应激反应;并应用慢病毒稳转沉默技术构建Nrf2沉默SVEC4-10细胞(Nrf2-KD)和Keap1沉默SVEC4-10细胞(Keap1-KD),研究Nrf2在镉致血管内皮细胞毒性中的作用。研究方法:1.SVEC4-10细胞系经不同剂量(2、5、10μM)镉处理6 h,应用Western blot方法检测细胞的NRF2蛋白水平,应用RT-q PCR方法检测Nrf2下游基因(Gclc、Nqo1、Mt1和Mt2)m RNA表达水平。2.SVEC4-10细胞(Scramble组、Nrf2-KD组和Keap1-KD组)经不同剂量的镉处理24 h之后,MTT和台盼蓝染色检测细胞生存率,应用Western blot方法检测镉处理后NRF2、KEAP1、Cleaved Caspase-3和β-ACTIN的蛋白表达水平,应用流式细胞术检测Annexin V阳性染色细胞计算凋亡率。3.时间效应关系实验:SVEC4-10细胞(Scramble组、Nrf2-KD组和Keap1-KD组)经5μM的镉处理不同时间(6、12、18和24 h)后,收取细胞RT-q PCR方法检测Mt1、Mt2、Gclc、Gclm和Nqo1基因的m RNA表达水平。4.剂量反应关系实验:SVEC4-10细胞(Scramble组、Nrf2-KD组和Keap1-KD组)经不同剂量(0、2、5μM)的镉处理6 h之后,收取细胞RT-q PCR方法检测Mt1、Mt2、Gclc、Gclm和Nqo1基因的m RNA表达水平。结果:1.SVEC4-10细胞经不同剂量(2、5、10μM)镉处理6 h,Western blot结果显示与对照组(Veh)相比,NRF2的蛋白表达水平显著升高(P<0.05);SVEC4-10细胞经不同剂量(0.5、1、2μM)Cd Cl2处理6 h,与Veh组相比,Mt1和Mt2的m RNA表达水平显著升高(P<0.05);SVEC4-10细胞经不同剂量(2、5、10μM)Cd Cl2处理6 h,与Veh组相比,Gclc和Nqo1的m RNA表达水平显著升高(P<0.05)。2.经验证SVEC4-10细胞Nrf2成功稳转沉默(Nrf2-KD),Scramble组和Nrf2-KD组细胞经不同剂量(0、2、5、10、20μM)的镉处理24 h,细胞生存率随Cd Cl2浓度升高而降低,与Scramble组相比,Nrf2-KD细胞生存率更低,台盼蓝阳性染色率更高,Nrf2-KD细胞对镉毒性作用更敏感;Cleaved Caspase-3蛋白表达和Annexin V阳性染色细胞率结果均显示,与Scramble组相比,Nrf2-KD细胞对镉诱导的细胞凋亡更敏感。3.经验证SVEC4-10细胞Keap1成功稳转沉默(Keap1-KD),Scramble组和Keap1-KD组细胞经不同剂量(0、5、10、20、50μM)的镉处理24 h之后,与Scramble组相比,细胞生存率和台盼蓝染色结果均显示Keap1-KD细胞对镉毒性作用更耐受;Annexin V阳性染色细胞率结果显示,与Scramble组相比,Keap1-KD细胞对镉诱导的细胞凋亡更耐受。4.SVEC4-10细胞(Scramble组、Nrf2-KD组和Keap1-KD组)经5μM的镉处理不同时间(6、12、18和24 h)后,Mt1、Mt2、Gclc、Gclm和Nqo1基因的m RNA表达均升高(P<0.05),与Scramble组相比,Nrf2-KD组各基因水平均低于Scramble组,而Keap1-KD组各基因水平均高于Scramble组(P<0.05);SVEC4-10细胞(Scramble组、Nrf2-KD组和Keap1-KD组)经不同剂量(0、2、5μM)的镉处理6 h之后,Mt1、Mt2、Gclc、Gclm和Nqo1基因的m RNA表达水平随剂量增加而升高(P<0.05),Nrf2-KD组各基因水平均低于Scramble组,而Keap1-KD组各基因水平均高于Scramble组(P<0.05)。结论:1.镉处理诱导SVEC4-10细胞Nrf2通路活化。2.Nrf2基因沉默可增加SVEC4-10细胞对镉急性毒性作用的敏感性;3.Keap1基因沉默可增加SVEC4-10细胞对镉急性毒性作用的耐受性。4.Nrf2通过调控细胞中Mt1、Mt2和抗氧化基因的表达影响SVEC4-10细胞对镉毒性的反应性。