【摘 要】
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目的探讨活性氧（reactive oxidative species, ROS）介导的线粒体损伤在镉（cadmium, Cd）暴露诱导肝L02细胞凋亡和DNA损伤中的作用。方法以肝L02细胞为研究对象,利用0～90μmol/L的Cd处理细胞24 h,采用噻唑兰法检测Cd暴露对细胞生存率的影响;以0、20和40μmol/L的Cd染毒细胞24 h,分别采用克隆形成实验、流式细胞术、彗星实验、2′,7′
【机 构】
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湖南师范大学医学院分子流行病学湖南省重点实验室
【基金项目】
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国家自然科学基金青年基金（No.81803272）； 湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划（No.2018017）；
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目的探讨活性氧（reactive oxidative species, ROS）介导的线粒体损伤在镉（cadmium, Cd）暴露诱导肝L02细胞凋亡和DNA损伤中的作用。方法以肝L02细胞为研究对象,利用0～90μmol/L的Cd处理细胞24 h,采用噻唑兰法检测Cd暴露对细胞生存率的影响;以0、20和40μmol/L的Cd染毒细胞24 h,分别采用克隆形成实验、流式细胞术、彗星实验、2′,7′-二氯荧光黄双乙酸盐非标记性氧化敏感的荧光探针、线粒体红色荧光探针（Mitotracker Red CMXRos）和10-N-壬基-吖啶橙等荧光探针标记、线粒体膜电位检测试剂盒（JC-1）、ATP测定试剂盒以及Western Blot等方法,检测Cd暴露对细胞克隆形成能力、细胞凋亡、DNA损伤、ROS水平、线粒体形态、线粒体膜电位（mitochondrial membrane potential, MMP/Δψm）、线粒体质量、ATP含量及相关蛋白的影响;利用90μmol/L抗氧化剂维生素C预处理细胞1 h后给予40μmol/L Cd处理细胞24 h,检测ROS水平、Δψm、线粒体质量、ATP含量、细胞凋亡、DNA损伤及相关蛋白的改变。结果随Cd处理浓度的增高和处理时间的延长,肝L02细胞存活率显著降低,克隆形成实验结果显示,与对照组相比,20和40μmol/L Cd处理组的克隆形成率分别为8.23%和6.17%,细胞凋亡率分别为15.85%和26.26%,且B细胞淋巴瘤/白血病-2（B cell lymphoma/lewkmia-2, Bcl-2）基因的蛋白水平显著降低,Bcl-2相关X蛋白（Bcl-2 associated X protein, Bax）和激活型半胱天冬蛋白酶-3（cleaved cysteine aspastic acid-specific protease 3, cleaved-caspase-3）蛋白水平呈剂量依赖性升高,Cd处理还可诱导细胞DNA损伤的发生以及细胞内ROS的大量蓄积,伴随线粒体颗粒状改变、Δψm、线粒体质量、ATP含量和线粒体细胞色素C（cyt c）的显著降低及胞浆cyt c的表达增高（P＜0.05）;此外,与单独Cd处理组相比,维生素C预处理不仅能够显著增高Δψm、线粒体质量、ATP含量和线粒体cyt c,降低胞浆cyt c的表达（P＜0.05）,还能够减轻Cd诱导的细胞凋亡和DNA损伤。结论 Cd暴露可诱导细胞内ROS的蓄积,进而引起线粒体功能障碍,最终导致细胞凋亡和DNA损伤的发生。
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