锌预处理对六价铬诱导HepG2细胞毒性和DNA损伤的影响

摘要

目的： 探讨锌预处理在Cr(VI)诱导的HepG2细胞损伤中的作用以及可能的机制。 方法： 以HepG2细胞作为Cr(VI)毒性的细胞模型，采用MTT法检测细胞毒性，LDH活性评价细胞膜的损伤，姬姆萨染色观察细胞形态，SDS-蛋白酶K法检测DPC，荧光光度法分析DNA断裂，观察25～100umol／L剂量的Cr(VI)染毒6h对HepG2细胞的毒性、形态学改变以及DNA损伤的影响。银饱和法检测锌诱导HepG2细胞MT合成的能力。选择80umol／L锌预处理24h事先诱导MT的合成，比较锌预处理加Cr(VI)组与单纯Cr(VI)处理组细胞毒性、形态学改变和DNA损伤等检测指标的差异，评价锌预处理在Cr(VI)诱导的细胞损伤中的作用。体外制备MT粗提组分以及放射菌素D和热休克处理干预措施初步研究锌预处理诱导的MT在Cr(VI)细胞损伤中的可能作用。 结果： 1．在25～1001xmol／L的剂量范围内染毒6h，Cr(VI)抑制了 HepG2细胞的生长与增殖，损伤了细胞膜的完整性，促进了DPC和DNA断裂的形成，显微镜下观察可见明显的形态学异常，细胞数量明显减少，贴壁能力降低和折光性减弱，细胞边界不清楚，部分细胞核皱缩，染色质凝聚，以及少量细胞出现核碎裂和核溶解等病理形态学改变。Cr(VI)诱导的HepG2细胞损伤有明显的剂量一效应关系，随染毒剂量的增加，上述改变逐渐明显，在100umol／L Cr(VI)的作用下，可出现明显的细胞坏死和凋亡。Cr(VI)能明显的诱导HepG2细胞的DNA损伤，其中DPC出现较早，变化幅度较大，是Cr(VI)诱导DNA损伤的重要的类型。 2．锌能诱导HepG2细胞MT的合成，在50-100umol／L锌预处理24h的剂量范围内与MT诱导合成存在一定的剂量依赖性，并且对细胞的生长与增殖无明显影响，当锌在200umol／L剂量由于锌对细胞的毒性作用可抑制MT的合成而显著降低细胞内MT的含量。 3．80umol／L锌预处理24h能够降低Cr(VI)诱导的细胞毒性和DNA损伤作用,在25-50μmol/L的Cr(VI)剂量范围内,锌预处理的保护效应较明显,但在100μmol/LCr(VI)的作用下,锌预处理的保护效应基本消失。显微镜下观察的锌预处理细胞的生长方式、细胞数量和形态学异常也较单纯Cr(VI)有不同程度的改善,但也主要见于25-50μmol/LCr(VI)染毒剂量组。 4.HepG2细胞用5μg/ml的放线菌素D预处理基本阻断了锌预处理对不同剂量Cr(VI)诱导的细胞损伤的保护效应,细胞存活率、LDH的漏出以及DPC等细胞损伤检测指标与单纯染Cr(VI)组无明显差别。 5.43℃2h的热休克处理对Cr(VI)诱导的细胞毒性无明显影响,热休克处理细胞在10～501μmol/L,Cr(VI)染毒6h的条件下存活率与相应非热处理细胞无明显差异。 结论: 1.Cr(VI)对HepG2细胞具有明显的毒性,DPC的形成是Cr(VI)诱导DNA损伤的重要类型,可作为较敏感的生物学效应标志。 2.HepG2细胞具有诱导合成MT的能力,锌作为一种较好的诱导剂,适宜的剂量为80μmol/L～100μmol/L。 3.锌预处理能减轻Cr(VI)诱导的细胞毒性作用,但其保护能力有一定的限度,仅在较轻微的细胞损伤时其效果比较明显。 4.锌预处理的保护作用与:MT的诱导合成有明显的关系,可能与MT清除自由基的生物学作用有直接的联系。 5.HSP对Cr(VI)诱导的细胞损伤保护作用不明显。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权说明

第一章前言

第二章材料和方法

第三章结果

第四章讨论

第五章结论

参考文献

综述六价铬对DNA损伤机制的研究进展

致谢

研究生期间的成绩