氧化應(yīng)激在石英粉塵致支氣管上皮細胞凋亡和自噬中的作用.pdf

1、石英粉塵是我國主要的職業(yè)有害因素，長期吸入可導致以矽肺為代表的呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)生。雖已廣泛研究，但石英的致病機制至今仍不完全清楚，直接影響疾病的預(yù)防和治療。研究發(fā)現(xiàn)，細胞凋亡和自噬在大氣顆粒物和納米矽塵致機體損害中發(fā)揮著重要作用，由此推測細胞凋亡和自噬可能是石英粉塵引起健康損害作用的重要過程。既往研究發(fā)現(xiàn)石英粉塵可在呼吸系統(tǒng)引起氧化應(yīng)激，后者在石英粉塵導致的肺炎性和肺纖維化發(fā)生發(fā)展中具有重要作用。同時，已有報道認為氧化應(yīng)激在高糖、缺血再

2、灌注等刺激下增強細胞的凋亡和自噬程度。由此我們提出假說，石英粉塵引起的氧化應(yīng)激可能介導細胞凋亡和自噬，造成其后續(xù)的其它損害。本研究以人正常支氣管上皮細胞16HBE為靶細胞，采用呼吸性石英粉塵對其進行染毒，探討石英粉塵導致的氧化應(yīng)激與細胞凋亡和自噬的關(guān)系。
　　目的：觀察石英粉塵誘導人正常支氣管上皮細胞的細胞毒性作用、氧化應(yīng)激及其是否誘導細胞凋亡和自噬，并探討氧化應(yīng)激在石英粉塵誘導支氣管上皮細胞凋亡和自噬中的作用。
　　方法：

3、首先采用呼吸性純石英粉塵（粒徑<2μm，平均粒徑1μm），以37.5、75、150、300μg/mL濃度染塵16HBE細胞24h后，采用CCK-8法檢測細胞活力，分光光度計法檢測乳酸脫氫酶（LDH）活力，黃嘌呤氧化酶法檢測超氧化物歧化酶（SOD）活力，Annexin V-FITC/PI雙染色法檢測細胞凋亡率，熒光實時定量PCR法檢測Cyt C、Caspase-3、Bax、Bcl-2等細胞凋亡相關(guān)基因和LC3、Beclin1、Atg5等自

4、噬相關(guān)基因mRNA相對表達水平，蛋白免疫印跡分析法Western blot檢測LC3、Beclin1、Atg5等自噬相關(guān)蛋白表達水平。檢測上述濃度染塵1.5、3、6、12h后細胞內(nèi)活性氧（ROS）水平。然后使用抗氧化劑NAC（N-乙酰-L-半胱氨酸）進行干預(yù)，將實驗分為四組，對照組、150μg/mL石英組、NAC組、150μg/mL石英+NAC組，染毒16HBE細胞后，檢測細胞活力，ROS水平，細胞凋亡率，Cyt C、Caspase-3

5、、Bax、Bcl-2等細胞凋亡相關(guān)基因和LC3、Beclin1、Atg5等自噬相關(guān)基因mRNA相對表達水平。
　　結(jié)果：隨石英粉塵濃度升高，細胞活力、SOD活力下降，LDH活力升高，細胞凋亡率升高。細胞內(nèi)ROS水平在染塵1.5、3、6h時間點隨染塵濃度的升高而升高，ROS水平在1.5 h達到最高，而后逐漸降低，12h到達基線水平。隨著染塵濃度的升高，染塵組促細胞凋亡基因Cyt C、Caspase-3、Bax和自噬相關(guān)基因LC3、B

6、eclin1、Atg5 mRNA相對表達水平呈升高趨勢，抗細胞凋亡基因Bcl-2 mRNA相對表達水平呈降低趨勢，LC3、Beclin1、Atg5蛋白相對表達水平升高。
　　與石英組相比，石英+NAC組細胞活力明顯升高，ROS水平明顯下降，細胞凋亡率明顯下降，Cyt C、Caspase-3、Bax等促細胞凋亡相關(guān)基因和LC3、Beclin1、Atg5等自噬相關(guān)基因mRNA相對表達水平明顯下降，抗細胞凋亡基因Bcl-2 mRNA相對