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稀土元素具有多样而独特的生物效应,其中最重要而又最复杂的是稀土对细胞增殖和捌亡的两面性作用:一方面促进增殖,抑制凋亡;另一方面又抑制增殖,促进凋亡.这种两面性贯穿着稀土几乎所有的生物效应.本文工作从细胞水平和分子水平研究了稀土离子,尤其是La<3+>,对增殖和凋亡的影响及其机理.16种稀土离子对不同细胞增殖的影响:用MTT法考察和比较了16种稀土离子在10<-8>~10<-4>mol·L<-1>浓度范围内对PC12大鼠嗜铬瘤细胞、R2大鼠小脑细胞、NIH 3T3小鼠胚胎成纤维细胞和HepG2人肝癌细胞增殖的影响.La<3+>对NIH 3T3细胞增殖、凋亡和周期的影响:用MTT、SRB、BrdU掺入和细胞计数法,从线粒体酶活性、总蛋白量、DNA合成和细胞数目等方面证实了La<3+>对NIH 3T3细胞的促增殖作用.血清能够浓度依赖地抑制La<3+>对NIH 3T3细胞的促增殖作用,而血清饥饿导致的细胞静息也能抑制La<3+>的促增殖作用.La<3+>促进NIH 3T3细胞增殖和凋亡的分子机理:La<3+>能够导致细胞内ERK磷酸化,诱导c-fos、c-myc、cyclin D1的表达和Rb蛋白磷酸化,从而推动细胞周期;La<3+>还能导致细胞内p53水平随时间增加,Bcl-2水平随时间下降.上述可能是La<3+>既促进细胞增殖又促进细胞凋亡的重要原因.另外,加入La<3+>能够导致细胞内Ca<2+>水平迅速升高,并可以产生钙振荡,这种Ca<2+>水平升高是由细胞外钙通过L-型钙通道内流引起的.La<3+>长时间作用导致胞内Ca<2+>持续升高.La<3+>对衰老NIH 3T3细胞增殖、凋亡和有丝分裂的影响:对于衰老NIH 3T3细胞La<3+>也能促进其增殖和凋亡,其中凋亡发生得更早更快.同时,La<3+>还导致了衰老NIH 3T3细胞出现非正常的染色体和纺锤体组装,造成细胞多极分裂和多核细胞.