探讨丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路在氯乙酸诱导的人正常支气管上皮细胞16HBE凋亡过程中的作用。
方法用0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 mmol/L氯乙酸处理16HBE细胞24 h后,应用CCK-8和LDH法检测细胞存活情况,采用Annexin V-FITC/PI双染法检测细胞凋亡情况,并用免疫印迹法检测MAPK信号通路蛋白p38、ERK1/2、JNK的磷酸化。用MAPK通路特异性抑制剂(SB203580、U0126、SP600125)预处理16HBE细胞1 h,再用2.5 mmol/L氯乙酸染毒24 h后,检测加入抑制剂后p-p38、p-ERK1/2、p-JNK的表达水平及细胞活力和凋亡的变化。
结果随着氯乙酸染毒浓度的增加,用CCK-8法和LDH法检测的细胞存活率逐渐降低,相关系数分别为-0.902和-0.825(P<0.05),均具有较好的剂量效应关系,且CCK-8法检测效能明显优于LDH法,差异有统计学意义(P<0.05)。氯乙酸可诱导16HBE细胞凋亡,1.5、2.0、2.5 mmol/L氯乙酸所致细胞凋亡率分别为17.2%±4.0%、24.6%±4.2%和39.3%±5.7%,均明显高于对照组(5.6% ± 3.0%),差异有统计学意义(P<0.05)。氯乙酸染毒组p38和ERK1/2蛋白磷酸化水平存在时间、剂量依赖性关系;与对照组比较,16、24 h组p-p38蛋白水平分别是对照的2.1和2.6倍,差异有统计学意义(P<0.01),p-ERK1/2蛋白水平分别比对照降低了37%和52%,差异有统计学意义(P<0.05),而p-JNK蛋白各时间点均无明显变化;染毒24 h后,2.0、2.5 mmol/L组p-p38蛋白水平分别是对照组的1.9和2.6倍,差异有统计学意义(P<0.01),p-ERK1/2蛋白水平分别比对照组降低了40%和50%,而JNK蛋白各组未见明显磷酸化。与对照组和氯乙酸染毒组比较,抑制剂对照组和抑制剂组p-p38、p-ERK1/2及p-JNK蛋白均明显减少;与对照组比较,氯乙酸染毒组和p-38、ERK及JNK通路抑制剂组细胞活力分别下降了28%、18%、36%和26%,凋亡率分别为对照组的7、4、8和7倍,差异有统计学意义(P<0.01);与氯乙酸染毒组比较,SB203580组细胞活力增加了14%,U0126组降低了11%,差异有统计学意义(P<0.05),SB203580组细胞凋亡率下降了36%,U0126组上升了18%,差异有统计学意义(P<0.05),SP600125组未见明显变化。
结论氯乙酸能激活p38 MAPK信号通路而抑制ERK1/2信号通路,且p38通路的激活和ERK1/2通路的失活参与氯乙酸诱导的16HBE细胞凋亡过程,而JNK信号通路未参与氯乙酸所致16HBE细胞凋亡。