近几年,随着环境污染的日益严重,雾霾天气备受人们关注。铁作为空气污染中的主要致癌物之一,可通过Fenton反应产生羟自由基(·OH),诱导氧化应激进而引发DNA损伤和细胞凋亡,最终导致呼吸系统疾病及癌症的发生。我们除了要加强环境的治理外,更需要找到一种有效的防护治疗方法。目前,临床上用于防护作用的药物与人们所期盼的还存在很大的差距,所以研发新型的防护药已然成为科研人员迫切解决的课题。氮氧自由基是一类含有自旋单电子的稳定化合物,具有强大的清除体内有害自由基的能力。相关研究发现,很少剂量的氮氧自由基就可以发挥有效的抗氧化作用。希望通过本论文有关NITR类氮氧自由基对A549细胞的保护性能研究,推进其成为预防和治疗肺部疾病的新型抗氧化应激药物的可行性。本文合成了2,4-二甲氧基苯取代的氮氧自由基(NITR-2,4-(OMe)2,简称NITR),利用红外光谱(IR)、紫外可见光谱(UV-vis)、X-射线粉末衍射(XRD)、元素分析等方法对其进行了表征。为了探讨氮氧自由基的抗氧化能力,实验选用铁过载致A549细胞氧化损伤为模型,研究NITR氮氧自由基对细胞氧化损伤的保护作用。将培养的细胞分为四组:(1)正常对照组:用不含血清的基本培养基培养细胞,与加药组作对照;(2)柠檬酸铁铵(FAC)组:选用含有100μM的FAC培养基培养A549细胞,使其由于铁过载造成细胞氧化损伤;(3)NITR组:选用含有0.25μM的NITR培养基培养细胞,研究NITR加入培养基后是否增强细胞活力;(4)FAC+NITR组:A549细胞中加入一定量的含有0.25μM的NITR和100μM的FAC培养基培养,研究NITR加入培养基后,是否可以减缓FAC对细胞的损伤达到保护的作用。实验过程都是分组培养作用24 h后,收集并检测细胞。采用MTT、DIPA染色、荧光显微镜观察、流式细胞技术及Western Blot等技术,检测了细胞活力、细胞形态、细胞内氧化还原水平、细胞周期分布、细胞凋亡率及凋亡蛋白的变化。研究结果显示:1.NITR氮氧自由基可以增强细胞的活力,减轻FAC对A549细胞的损伤,减少凋亡数目。2.加入NITR氮氧自由基后,细胞内氧化还原水平指标SOD增强,MDA含量下降,GSH含量明显上升,表明氮氧自由基能够有效地减少FAC对A549细胞的氧化损伤,增强A549细胞的抗氧化能力。3.流式细胞仪检测A549细胞周期和凋亡发现氮氧自由基能有效缓解柠檬酸铁铵对A549细胞产生的G2期阻滞现象,减少细胞的凋亡。4.Western blot结果显示,将NITR加入A549细胞中蛋白Bax和DDIT-3的表达下降,bcl-2蛋白的表达上升。该论文实验研究证实,氮氧自由基对铁过载致肺细胞氧化损伤确有保护作用,在线粒体和内质网应激这两条细胞凋亡信号途径中参与了保护作用,为氮氧自由基作为新型抗癌药物提供了有力的理论参考和实验依据。但确定凋亡信号途径还需要更深层次的机制研究,这也是我们今后研究工作的重点。