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目的:(1)观察可吸入温石棉纤维对A549细胞增殖抑制和凋亡作用;(2)观察可吸入温石棉纤维作用A549细胞过程,活性氧(reactive oxygen species,ROS)、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun Nterminal kinase,JNK)对细胞凋亡的影响;(3)观察可吸入温石棉纤维作用A549细胞过程ROS与JNK通路之间的相互作用,进一步探索温石棉诱导A549细胞凋亡的具体机制。方法:(1)筛选可吸入温石棉纤维作用时间和浓度:以A549细胞为体外实验研究对象,不同浓度的温石棉(12.5、25、50、100、200μg/mL)分别作用A549细胞不同时间(12、24、48 h),同时设置阴性对照组,MTT法检测细胞存活率;(2)观察A549细胞形态学改变:不同浓度的温石棉(50、100、200μg/mL)分别作用A549细胞24 h,同时设置阴性对照组,使用Hoechst 33258试剂染色,荧光显微镜下观察并记录;(3)探索ROS、JNK通路对A549细胞凋亡的影响及两者之间的关系:不同浓度的温石棉(50、100、200μg/mL)分别作用A549细胞24 h,并设置阴性对照组、JNK抑制组(SP600125干预)、ROS抑制组(NAC干预),Annexin V-FITC/PI双染法分析各组的细胞凋亡率;JC-1荧光探针法检测各组线粒体膜电位的下降程度;PI染色检测各组细胞周期的分布变化;DCFH-DA荧光探针负载法检测各组ROS产生水平;Western blot检测p-JNK蛋白、JNK蛋白、cleaved caspase-3蛋白表达变化。结果:(1)可吸入温石棉纤维可抑制A549细胞增殖,呈现浓度、时间效应关系:与阴性对照组比较,温石棉作用细胞12 h时,温石绵组细胞存活率均出现下降(P<0.05);温石棉作用细胞48 h时,细胞存活率显著下降(P<0.01),其中以100、200μg/mL温石棉组细胞存活率下降最为明显;温石棉作用A549细胞24 h后,以50、100、200μg/mL温石棉组细胞存活率分别为(74.86±6.95)%、(70.04±6.52)%、(59.78±5.18)%,为方便观察实验结果,选择浓度为50、100、200μg/mL的可吸入温石棉纤维作用A549细胞24 h进行后续实验。(2)与阴性对照组相比,不同浓度温石棉作用A549细胞后,细胞整体荧光强度增加,出现较多皱缩浓染的亮蓝色凋亡细胞。细胞间隙增大,形态缩小、变圆,有的呈空泡状改变,有的可见胞核浓染,甚至可见较多碎裂的凋亡小体以及马蹄形(新月形)胞核形态改变。(3)50、100、200μg/mL温石棉组细胞凋亡率分别为(23.05±3.44)%、(31.67±1.55)%、(64.04±2.78)%,同时伴有ROS水平增高、线粒体膜电位下降、p-JNK蛋白及cleaved caspase-3蛋白的表达增加,细胞周期停滞在G2/M期。(4)抑制JNK通路后,p-JNK蛋白的表达下降(P<0.05),温石棉浓度为50、100、200μg/mL的JNK抑制组凋亡率分别为(16.28±1.83)%、(25.20±3.11)%、(52.82±4.57)%,线粒体膜电位的下降、cleaved caspase-3蛋白表达的增加受抑制(P<0.05)。(5)当温石棉浓度为50、100μg/mL时,抑制JNK通路对细胞周期改变无明显作用(P>0.05);温石棉浓度为200μg/mL时,抑制JNK通路能改善细胞的G2/M期停滞(P<0.05)。(6)当温石棉浓度为50、100μg/mL时,抑制JNK通路不能抑制ROS的产生(P>0.05);温石棉组浓度为200μg/mL时,抑制JNK通路能减少ROS的产生(P<0.05)。(7)抑制ROS产生后,ROS产生水平下降,温石棉浓度为50、100、200μg/mL的ROS抑制组凋亡率分别为(12.26±0.97)%、(20.52±1.82)%、(47.38±2.94)%,线粒体膜电位下降受抑制,细胞G2/M期停滞有改善,p-JNK蛋白、cleaved caspase-3蛋白表达下降(P<0.05)。结论:(1)可吸入温石棉纤维能诱导A549细胞产生凋亡;(2)可吸入温石棉纤维能通过ROS/JNK通路诱导A549细胞凋亡;(3)可吸入温石棉纤维诱导A549细胞凋亡过程中,在一定浓度范围内抑制JNK通路能减少ROS的产生。