论文部分内容阅读
重金属镉(Cadmium,Cd)是天然存在的重金属之一,但在工业中经常使用,对人体健康有毒害作用。而且镉被国际癌症研究机构(IARC)归成人类致癌物,属于I类致癌物。虽然镉致癌这一事实已经广泛的被人们接受,但是镉导致癌症的机制尚不明白。中心体扩增是指一个细胞出现两个以上的中心体,已经有报道称中心体扩增在癌症发生的过程中扮演重要角色,在动物模型中,中心体扩增的细胞可以转化成肿瘤细胞。本文以结肠癌细胞HCT116为细胞模型,针对镉是否会诱导细胞中心体扩增及其分子机制进行研究,进一步探究中心体扩增是否可以作为桥梁来建立镉毒性和癌症发生的生物学联系。主要结果如下:1.MTT实验检测镉能够抑制结肠癌细胞HCT116的活性,并呈现出剂量依赖效应,发现在20μM及以下的浓度对细胞活性不产生影响;选取20μM的无毒剂量并用流式细胞术检测该剂量确实对细胞不产生凋亡的影响;免疫荧光实验检测到无毒剂量的镉会诱导细胞产生中心体扩增,并呈剂量依赖效应。2.蛋白质组学结果找到3个处理组与对照组有差异的蛋白点,对3个有差异的蛋白点进行蛋白身份的鉴定,分别为HSP70,epididymis secretory protein Li 102和stathmin.;之后对鉴定到的3个蛋白进行KEGG通路分析寻找可能的分子信号通路,从分析结果中发现内质网应激信号通路,HSP70涉及其中。3.为了进一步验证镉是否通过内质网应激诱导中心体扩增,通过Western blot实验检测镉是否激活内质网应激信号通路,免疫荧光检测抑制内质网应激信号通路后是否能够抑制镉引起的中心体扩增。结果表明镉处理增加了HSP70的表达量,同时检测到提高了Bip的表达量,降低了ASK1的磷酸化水平,提高了MKK7和JNK的磷酸化水平,当通过siRNA技术敲低了JNK后,JNK的磷酸化水平受到抑制,中心体扩增率也明显下降。4.为了进一步探究镉诱导中心体扩增的分子机制,本文接着检测了细胞内的DNA损伤水平以及活性氧水平(reactive oxygen species,ROS)的变化情况。通过彗星电泳实验检测镉处理后细胞内DNA损伤水平,活性氧试剂盒定量细胞内的ROS水平,结果表明DNA损伤水平和ROS水平都明显提高,当加入抗氧化剂NAC后,NAC能显著抑制DNA损伤水平和ROS水平,同时检测到NAC可以显著抑制镉诱导的细胞中心体扩增率。结论:1.重金属镉在20μM及以下的浓度对HCT116细胞活性几乎没影响,在无毒剂量的镉浓度下,能够诱发细胞产生中心体扩增的现象,并呈现剂量依赖效应。2.镉可以通过内质网应激信号通路(Bip-TRAF2-ASK1-MKK7-JNK信号通路)诱导细胞中心体发生扩增现象。3.镉还可以通过DNA氧化损伤的途径来诱导细胞中心体发生扩增现象。