本文選題：微囊藻毒素　切入點(diǎn)：原代大鼠肝細(xì)胞　出處：《復(fù)旦大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：隨著水華污染的全球流行,人群暴露藻毒素的機(jī)會(huì)大大增高,對(duì)藻毒素的研究也受到越來(lái)越多的關(guān)注。微囊藻毒素(microcystin, MC)是由水體中的藍(lán)藻產(chǎn)生的具有生物活性的單環(huán)7肽化合物,目前已發(fā)現(xiàn)了90余種MC的異構(gòu)體。大量研究顯示長(zhǎng)期飲用低濃度MC污染的水與原發(fā)性肝癌、大腸癌和胃腸道腫瘤等腫瘤的高發(fā)率有關(guān)。MC生物毒性作用的靶器官為肝臟。已有的實(shí)驗(yàn)研究提示,MC的毒性效應(yīng)表現(xiàn)為劑量上的雙效性,即高劑量的MC能引起細(xì)胞程序性死亡或凋亡,而低劑量的MC則具有促進(jìn)細(xì)胞增殖以及腫瘤形成的效應(yīng)。由于MC對(duì)人群的危害更多地集中于通過(guò)飲水或飲食長(zhǎng)期低劑量的暴露,且越來(lái)越多的流行病學(xué)資料顯示其與腫瘤發(fā)生的相關(guān)性,因此,MC的慢性毒性尤其是潛在的致癌性成為研究的熱點(diǎn)之一。多數(shù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究顯示,MC是腫瘤發(fā)生的促長(zhǎng)劑而非引發(fā)劑,而失控的細(xì)胞增殖是在腫瘤形成過(guò)程中至關(guān)重要。因此,研究MC的促細(xì)胞增殖效應(yīng)對(duì)于闡明MC的促癌作用機(jī)制具有重要意義。課題組前期研究發(fā)現(xiàn)1×10-5～1×10-6mol/L的MC-LR可引起細(xì)胞凋亡的發(fā)生；而1×10-9～1×10-12mol/L的MC-LR則具有促細(xì)胞增殖的現(xiàn)象,表現(xiàn)為細(xì)胞活率增加、細(xì)胞周期中S期細(xì)胞比例增加,DNA合成速率增加�；诖�,本課題繼續(xù)采用原代大鼠肝臟細(xì)胞為研究模型,深入對(duì)低劑量MC-LR的促細(xì)胞增殖效應(yīng)進(jìn)行研究,在更早更多的時(shí)間點(diǎn)觀察MC促細(xì)胞增殖效應(yīng)及可能的分子機(jī)制,從細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)的角度探討MC低劑量暴露下原代大鼠肝細(xì)胞細(xì)胞周期及周期調(diào)控蛋白的變化,分析與細(xì)胞增殖密切相關(guān)的MAPK信號(hào)通路改變,為闡明MC與肝癌高發(fā)之間的關(guān)系提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。 研究發(fā)現(xiàn)以1×10-9～1×10-12mol/L的MC-LR染毒原代大鼠肝細(xì)胞可引起細(xì)胞增殖效應(yīng),細(xì)胞增殖效應(yīng)在染毒12h即能被觀察到且在1×10-11mol/L組增殖效應(yīng)明顯,表現(xiàn)為細(xì)胞活率增加、細(xì)胞周期中S期細(xì)胞比例增加。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞周期相關(guān)蛋白cyclin D1、cyclin E mRNA及蛋白水平在MC-LR染毒后(3h-6h)可觀察到有增高表現(xiàn),cyclin A在染毒后(6h-12h) mRNA及蛋白水平增高。MAPK家族的P44/42、JNKl/2、P38的磷酸化活性在MC-LR染毒后(3h-6h)可觀察到有增高表現(xiàn),MAPK下游轉(zhuǎn)錄因子AP-1亞基c-fos在mRNA、蛋白及其磷酸化狀態(tài)三個(gè)層面活性均在MC-LR染毒后(3h-6h)觀察到增高表現(xiàn)。c-fos蛋白及磷酸化狀態(tài)高水平持續(xù)至12h,c-fos mRNA水平在12h呈下降趨勢(shì),24h c-fos各指標(biāo)回復(fù)對(duì)照組水平。c-jun三個(gè)層面高表達(dá)的效應(yīng)持續(xù)存在于染毒后3h-24h。各分子效應(yīng)最明顯在1×10-10或1×10-11mol/L劑量組,與細(xì)胞增殖效應(yīng)在劑量組上重合,早于細(xì)胞增殖現(xiàn)象且在作用時(shí)間上相互呼應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示細(xì)胞周期蛋白cyclin的高表達(dá)、MAPK家族蛋白磷酸化活性的增高、AP-1活性增強(qiáng)可能與MC-LR的促細(xì)胞增殖效應(yīng)相關(guān)。
[Abstract]:With the global epidemic of Shui Hua's pollution, the chance of exposure of the population to algal toxins has greatly increased. Microcystins (MCCs) are biologically active monocyclic 7-peptide compounds produced by cyanobacteria in water. At present, more than 90 kinds of MC isomers have been found. A large number of studies have shown that drinking water contaminated with low concentrations of MC for a long time and primary liver cancer, The high incidence rate of colorectal cancer and gastrointestinal cancer. The target organ of the biological toxicity of MC is liver. That is, high dose MC can induce programmed cell death or apoptosis, while low dose MC has the effect of promoting cell proliferation and tumor formation. And more and more epidemiological data show its correlation with tumorigenesis, Therefore, the chronic toxicity of MC, especially its potential carcinogenicity, has become one of the hot topics. Most animal studies have shown that MMC is a promoter rather than an initiator for tumorigenesis. And uncontrolled cell proliferation is crucial in tumorigenesis. It is important to study the effect of MC on promoting cell proliferation in order to elucidate the mechanism of MC's carcinogenesis. Our previous study found that 1 脳 10 ~ (-5) MC-LR with 1 脳 10 ~ (-5) 10-6mol/L could induce apoptosis, while 1 脳 10 ~ (-9) MC-LR with 1 脳 10 ~ (-9) 10-12mol/L could promote cell proliferation. The results showed that the cell viability was increased and the proportion of S phase cells increased in cell cycle. Based on this, we continue to study the effect of low dose MC-LR on cell proliferation by using primary rat liver cells as the research model. The effects of MC on cell proliferation and its possible molecular mechanism were observed at earlier and more time points. The changes of cell cycle and cycle regulatory proteins in primary rat hepatocytes under low dose exposure of MC were studied from the point of view of cell biology and molecular biology. The changes of MAPK signaling pathway closely related to cell proliferation were analyzed to provide experimental and theoretical basis for elucidating the relationship between MC and the high incidence of hepatocellular carcinoma. It was found that the primary cultured rat hepatocytes exposed to 1 脳 10 ~ (-9) ~ 1 脳 10-12mol/L MC-LR could induce cell proliferation, which could be observed at 12 h after exposure to 1 脳 10 ~ (-9) 10-12mol/L, and could be observed in 1 脳 10 ~ (-9) 10-11mol/L group, which showed that the cell viability was increased. The proportion of S phase cells increased in cell cycle. The levels of cyclin E mRNA and protein of cyclin D1C gene in the cell cycle related protein were increased after MC-LR exposure (3h-6h). The increased level of mRNA and the protein level. The phosphorylation activity of P44 / 42JNKl2 / P38 in the MC-LR family was observed to be increased after MC-LR exposure (3h-6h). The activities of AP-1 subunit c-fos, a transcription factor downstream of high expression MAPK, in mRNAs, proteins and their phosphorylation state were observed at 3h-6 h after MC-LR exposure. The high level of .c-fos protein and phosphorylated state continued until 12h after exposure to MC-LR. The level of c-fos mRNA decreased gradually. The effect of high expression of c-jun on the three levels of c-fos returned to the control level at 24 h after exposure was observed at 3h-24 h after exposure. The molecular effects were most obvious in the 1 脳 10 ~ (-10) or 1 脳 10-11mol/L groups. The effect of cell proliferation coincided with that of cell proliferation in the dose group. The results indicated that the high expression of cyclin cyclin family protein phosphorylation activity and the increase of AP-1 activity may be related to the effect of MC-LR on cell proliferation.
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R114

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本文編號(hào)：1654249