基于細(xì)胞高內(nèi)涵分析表征氮芥HN-3的細(xì)胞毒性
本文選題:氮芥 + 細(xì)胞毒表型; 參考:《中國(guó)藥理學(xué)與毒理學(xué)雜志》2017年07期
【摘要】:目的研究氮芥HN-3對(duì)不同來源細(xì)胞的毒性表型特征。方法 HN-3100,300和450μmol·L~(-1)分別作用于原代人胚表皮角質(zhì)細(xì)胞(HEKf),原代成人皮膚成纖維細(xì)胞(HDFa)和人肺成纖維細(xì)胞(HLF)0.5,2,4,6,8,24和48 h后,采用基于細(xì)胞成像的多參數(shù)分析技術(shù),檢測(cè)HN-3對(duì)細(xì)胞存活、細(xì)胞核、細(xì)胞骨架(微絲和微管)、線粒體膜電位(MMP)、氧化應(yīng)激、核膜通透性(NMP)、磷酸化組蛋白、溶酶體、自噬、細(xì)胞周期和凋亡等參數(shù)的影響。結(jié)果 HN-3引起不可逆性的細(xì)胞損傷,表現(xiàn)為存活細(xì)胞數(shù)量顯著減少(P0.01)。在存活細(xì)胞數(shù)量顯著減少前,從0.5 h開始,細(xì)胞內(nèi)活性氧和磷酸化組蛋白水平即顯著升高,谷胱甘肽含量顯著降低(P0.01)。HEKf細(xì)胞內(nèi)溶酶體在0.5 h時(shí)減少,而HDFa和HLF細(xì)胞內(nèi)溶酶體則分別在0.5和2 h升高,并伴有微管相關(guān)蛋白1輕鏈3B(LC3B)蛋白表達(dá)升高伴隨存活細(xì)胞數(shù)量減少,HEKf細(xì)胞核亮度升高,核面積減少,微絲、微管亮度和面積減少,MMP顯著降低(P0.01),溶酶體亮度有增加趨勢(shì);與此相反,HDFa和HLF細(xì)胞表現(xiàn)為核面積增加,微絲、微管亮度和面積增加,MMP顯著升高(P0.01),但溶酶體亮度增加,且HLF細(xì)胞LC3B的含量顯著升高(P0.01);同時(shí),3種細(xì)胞均有NMP增高和錳超氧化物歧化酶含量增加,G2期阻滯。此外,HEKf細(xì)胞出現(xiàn)早期和晚期凋亡,HDFa細(xì)胞出現(xiàn)早期凋亡。結(jié)論 HN-3誘發(fā)早期的細(xì)胞損傷效應(yīng)包括DNA損傷、氧化脅迫和溶酶體損傷,晚期導(dǎo)致MMP失衡、NMP增加、G2期細(xì)胞周期阻滯;此外,HN-3特異性地誘導(dǎo)HEKf細(xì)胞核固縮、細(xì)胞骨架蛋白核聚集和細(xì)胞凋亡;誘導(dǎo)HDFa和HLF細(xì)胞核腫脹和細(xì)胞骨架松散,并最終導(dǎo)致HDFa細(xì)胞早凋和HLF細(xì)胞自噬性死亡。
[Abstract]:Objective to study the toxic phenotypic characteristics of nitrogen mustard HN-3 on different origin cells. Methods HN-3100300 and 450 渭 mol L ~ (-1) were applied to primary human embryonic keratinocytes (HEKf), adult skin fibroblasts (HDFa) and human lung fibroblasts (HLF) for 24 and 48 hours, respectively. Effects of nuclear, cytoskeleton (microfilaments and microtubules), mitochondrial membrane potential (MMP), oxidative stress, nuclear membrane permeability (NMP), phosphorylated histone, lysosome, autophagy, cell cycle and apoptosis. Results HN-3 induced irreversible cell damage, showing a significant decrease in the number of viable cells (P0.01). Before the number of surviving cells decreased significantly, the levels of reactive oxygen species and phosphorylated histone increased significantly at 0.5 h, and the content of glutathione decreased significantly (P0.01). The lysosomes in HEKf cells decreased at 0.5 h. However, the lysosomes in HDFa and HLF cells increased at 0.5 h and 2 h, respectively, and accompanied by the increase of microtubule-associated protein 1 light chain 3B (LC3B) protein expression. The brightness and area of microtubules decreased significantly (P0.01), and the brightness of lysosome increased. On the contrary, HDFa and HLF cells showed increased nuclear area, microfilament, microtubule brightness and area increased significantly (P0.01), but lysosomal brightness increased. The content of LC3B in HLF cells was significantly increased (P0.01), and the increase of NMP and the increase of manganese superoxide dismutase (MSOD) in HLF cells were blocked in G2 phase. In addition, early and late apoptosis occurred in HEKf cells and early apoptosis in HDFa cells. Conclusion the early cell damage effects induced by HN-3 include DNA damage, oxidative stress, lysosome damage, late stage MMP imbalance and NMP increasing cell cycle arrest in G 2 phase, in addition, HN-3 specifically induces nuclear pyknosis in HEKf. Nuclear aggregation and apoptosis of cytoskeleton protein induced swelling of HDFa and HLF nuclei and loosening of cytoskeleton, which resulted in early apoptosis of HDFa cells and autophagic death of HLF cells.
【作者單位】: 抗毒藥物與毒理學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物藥物研究所;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(81430090) 綜合性新藥研究開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)(2012ZX09301003-001);綜合性新藥研究開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)(2012ZX09301003-003)~~
【分類號(hào)】:R99
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,本文編號(hào):2071220
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