镉诱导小鼠十二指肠上皮细胞损伤及机制

摘要

目的 探讨在体和离体镉(Cd)暴露对小鼠十二指肠上皮细胞的损伤作用及其机制.方法 ①在体实验:C57BL/6小鼠连续30 d每天1次ig给予二氯化镉(CdCl2)10 mg·kg-1构建慢性Cd中毒模型;单次ig给予CdCl280 mg·kg-1构建急性Cd中毒模型,观察小鼠生存状况和生存率.分离培养急性和慢性Cd中毒小鼠的十二指肠上皮细胞,经E-钙黏蛋白免疫荧光鉴定为上皮细胞后,利用激光共聚焦显微镜检测细胞内Cd离子含量.②离体实验:分离培养正常C57BL/6小鼠的十二指肠上皮细胞,与CdCl22.5～100μmol·L-1共孵育24 h,CellTiter-Blue法检测细胞活力;与CdCl215μmol·L-1共孵育24 h,流式细胞术检测细胞周期;与CdCl230μmol·L-1共孵育3～12 h,Western印迹法检测细胞内活化的胱天蛋白酶3表达水平.结果 ①在体实验:与正常对照组相比,慢性Cd中毒小鼠活动状况正常,急性Cd中毒小鼠出现萎靡不振,进食减少和死亡现象,在急性Cd暴露第5天时,小鼠生存率降低至40％;急、慢性Cd中毒小鼠十二指肠上皮细胞Cd离子含量均显著增加(P<0.01).②离体实验:CdCl2对体外培养的十二指肠上皮细胞活力具有抑制作用,其半数抑制浓度(IC50)为(24.55±0.84)μmol·L-1.与细胞对照组相比,CdCl215μmol·L-1使十二指肠上皮细胞细胞周期阻滞于G0/G1期(P<0.05),且CdCl230μmol·L-1处理6,9和12 h后,十二指肠上皮细胞中活化的胱天蛋白酶3表达水平显著上升(P<0.05,P<0.01).结论 经消化道进入体内的Cd会被十二指肠上皮细胞吸收并对其造成损伤,其机制可能与细胞周期阻滞和胱天蛋白酶3介导的细胞凋亡有关.