亞硒酸鈉基于H22肝癌腹水模型的治療效果及納米硒轉(zhuǎn)化研究
發(fā)布時(shí)間:2020-07-28 10:27
【摘要】:腹腔化療是目前醫(yī)學(xué)上治療腹腔惡性腫瘤以及腹腔種植性轉(zhuǎn)移瘤的主要手段。亞硒酸鈉是硒的一種無(wú)機(jī)形態(tài),呈+4價(jià),具有氧化還原特性。亞硒酸鈉進(jìn)入生物體后,可借助硫氧還蛋白系統(tǒng)(Trx)和谷氧還蛋白(Grx)耦聯(lián)谷胱甘肽(GSH)系統(tǒng)代謝,大量產(chǎn)生活性氧。而癌細(xì)胞中Trx系統(tǒng)與Grx-GSH系統(tǒng)往往高表達(dá),因此在一些體內(nèi)試驗(yàn)中,采用腹腔化療的方式,亞硒酸鈉對(duì)種植在腹腔中的多種癌細(xì)胞表現(xiàn)出強(qiáng)大的殺傷力,且宿主無(wú)明顯的毒性反應(yīng)。然而,亞硒酸鈉進(jìn)入癌細(xì)胞后,引起強(qiáng)大殺傷作用的硒形式,仍然未知。本文主要研究基于腹腔化療亞硒酸鈉的生物效應(yīng),以及起作用的硒形式,起作用的機(jī)制,為腹腔化療的藥物選擇提供新思路。H22肝癌腹水模型是本實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期積累并且穩(wěn)定可控的腹腔高惡性腫瘤模型。通過(guò)在雄性昆明鼠的腹腔中接種2×10~7的H22肝癌細(xì)胞,活體培養(yǎng)2天后,癌細(xì)胞數(shù)量增長(zhǎng)至穩(wěn)定的20×10~7,且腹腔內(nèi)細(xì)胞外總的過(guò)氧化物酶(GPx)、谷胱甘肽還原酶(GR)和谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GST)活力相應(yīng)升高可認(rèn)為模型成功;诖四P蛠單徕c具有強(qiáng)大抗癌效應(yīng),最大耐受劑量的亞硒酸鈉可導(dǎo)致癌細(xì)胞形態(tài)改變、生長(zhǎng)周期停滯、蛋白大量降解、活性氧大量生成、數(shù)量大幅度減少,最后延長(zhǎng)小鼠存活時(shí)間以及存活率,總體效應(yīng)強(qiáng)于臨床上的廣譜抗癌藥物,順鉑。強(qiáng)大抗癌效應(yīng)的背后,伴隨著H22肝癌細(xì)胞中,總硒含量(70%為SeNPs)的快速積累(10 min)。而在正常組織中硒積累較少,SeNPs則檢測(cè)不到。體外證明,亞硒酸鈉與在Trx系統(tǒng)和Grx-GSH系統(tǒng)系統(tǒng)的作用下代謝為SeNPs并大量產(chǎn)生活性氧。而且SeNPs也通過(guò)兩大系統(tǒng)代謝大量活性氧。因此本論文證明,亞硒酸鈉是SeNPs的原藥。在體內(nèi)大量蛋白存在的情況下,亞硒酸鈉代謝為硒原子后,被蛋白迅速包裹,形成SeNPs,繼續(xù)發(fā)揮抑癌效應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:R73-36
【圖文】:
mg Se/kg 體重高了整整 7 倍。在體外,亞硒酸鈉在分散劑 BSA 及還原物質(zhì) GSH 大量存在的條件下能大量形成紅色物質(zhì)(SeNPs 制備)。文獻(xiàn)表明,在微生物、富硒植物、以及培養(yǎng)細(xì)胞中,采用亞硒酸鈉處理后,都發(fā)現(xiàn)一定量的零價(jià)態(tài)硒顆粒的存在[26,27,38]。因此,我們推測(cè)當(dāng)亞硒酸鈉直接進(jìn)入細(xì)胞后在 Grx-GSH 和 Trx 兩大系統(tǒng)地代謝下,大量產(chǎn)生 ROS,同時(shí) GS是細(xì)胞中的還原性物質(zhì)的主要代表,亞硒酸鈉被還原為低價(jià)態(tài)的零價(jià)硒,零價(jià)硒被蛋白包裹形成大量穩(wěn)定狀態(tài)的 SeNPs。而這些文獻(xiàn)中所指的納米顆;蛘吡銉r(jià)態(tài)的硒就是在微生物體中亞硒酸鈉代謝生成的納米硒。四、硒代謝途徑硒代半胱氨酸和硒代胱氨酸通過(guò)與細(xì)胞內(nèi)硫醇類物質(zhì)進(jìn)行氧化還原循環(huán),不斷完成對(duì)自身和蛋白質(zhì)(細(xì)胞內(nèi)硫醇)二硫鍵(S-S)的更新[39]。谷胱甘肽(GSH)是富含豐富硫醇類化學(xué)結(jié)構(gòu)的生物小分子。GSH 能在相關(guān)酶系統(tǒng)的作用下再生,GSH 的再生主要借助機(jī)體的谷氧還蛋白系統(tǒng)(由 GSH,谷胱甘肽還原酶(GR),谷氧還蛋白(Grx)組成)[16],Grx 系統(tǒng)普遍的作用機(jī)制如下:
Trx 系統(tǒng)也是蛋白質(zhì)的二硫鍵還原酶系統(tǒng),Trx 是核糖核甘酸還原酶一種主要?dú)涔w,其活性受亞硒酸鈉和 GS-Se-SG 的影響[40]。Trx32 位半胱氨酸殘基上也具有高活性的硫醇類結(jié)構(gòu),以及其極低的 pKa 值(6.7)共同決定了其高反應(yīng)活性[15]。Trx 的再生主要借助硫氧還蛋白系統(tǒng)(由 Trx 和硫氧還蛋白還原酶(TrxR)組成)[16]。
Trx 系統(tǒng)也是蛋白質(zhì)的二硫鍵還原酶系統(tǒng),Trx 是核糖核甘酸還原酶一種主要?dú)潴w,其活性受亞硒酸鈉和 GS-Se-SG 的影響[40]。Trx32 位半胱氨酸殘基上也具有高性的硫醇類結(jié)構(gòu),以及其極低的 pKa 值(6.7)共同決定了其高反應(yīng)活性[15]。Trx 的生主要借助硫氧還蛋白系統(tǒng)(由 Trx 和硫氧還蛋白還原酶(TrxR)組成)[16]。圖 2 硫氧還蛋白作用機(jī)制[40]Figure. 2 The general mechanism of thioredoxin system大量的研究數(shù)據(jù)跟文獻(xiàn)報(bào)道表明,亞硒酸鈉在細(xì)胞中的代謝需要兩大系統(tǒng)的參與。作用機(jī)制均為 GSH、Grx 或者 Trx 中二硫鍵的打開(kāi)與不同價(jià)態(tài)的硒原子進(jìn)行結(jié)合。在本文中將兩大系統(tǒng)統(tǒng)稱為二硫鍵還原系統(tǒng),其參與亞硒酸鈉在細(xì)胞中的代謝過(guò)程結(jié)如下:
本文編號(hào):2772752
【學(xué)位授予單位】:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:R73-36
【圖文】:
mg Se/kg 體重高了整整 7 倍。在體外,亞硒酸鈉在分散劑 BSA 及還原物質(zhì) GSH 大量存在的條件下能大量形成紅色物質(zhì)(SeNPs 制備)。文獻(xiàn)表明,在微生物、富硒植物、以及培養(yǎng)細(xì)胞中,采用亞硒酸鈉處理后,都發(fā)現(xiàn)一定量的零價(jià)態(tài)硒顆粒的存在[26,27,38]。因此,我們推測(cè)當(dāng)亞硒酸鈉直接進(jìn)入細(xì)胞后在 Grx-GSH 和 Trx 兩大系統(tǒng)地代謝下,大量產(chǎn)生 ROS,同時(shí) GS是細(xì)胞中的還原性物質(zhì)的主要代表,亞硒酸鈉被還原為低價(jià)態(tài)的零價(jià)硒,零價(jià)硒被蛋白包裹形成大量穩(wěn)定狀態(tài)的 SeNPs。而這些文獻(xiàn)中所指的納米顆;蛘吡銉r(jià)態(tài)的硒就是在微生物體中亞硒酸鈉代謝生成的納米硒。四、硒代謝途徑硒代半胱氨酸和硒代胱氨酸通過(guò)與細(xì)胞內(nèi)硫醇類物質(zhì)進(jìn)行氧化還原循環(huán),不斷完成對(duì)自身和蛋白質(zhì)(細(xì)胞內(nèi)硫醇)二硫鍵(S-S)的更新[39]。谷胱甘肽(GSH)是富含豐富硫醇類化學(xué)結(jié)構(gòu)的生物小分子。GSH 能在相關(guān)酶系統(tǒng)的作用下再生,GSH 的再生主要借助機(jī)體的谷氧還蛋白系統(tǒng)(由 GSH,谷胱甘肽還原酶(GR),谷氧還蛋白(Grx)組成)[16],Grx 系統(tǒng)普遍的作用機(jī)制如下:
Trx 系統(tǒng)也是蛋白質(zhì)的二硫鍵還原酶系統(tǒng),Trx 是核糖核甘酸還原酶一種主要?dú)涔w,其活性受亞硒酸鈉和 GS-Se-SG 的影響[40]。Trx32 位半胱氨酸殘基上也具有高活性的硫醇類結(jié)構(gòu),以及其極低的 pKa 值(6.7)共同決定了其高反應(yīng)活性[15]。Trx 的再生主要借助硫氧還蛋白系統(tǒng)(由 Trx 和硫氧還蛋白還原酶(TrxR)組成)[16]。
Trx 系統(tǒng)也是蛋白質(zhì)的二硫鍵還原酶系統(tǒng),Trx 是核糖核甘酸還原酶一種主要?dú)潴w,其活性受亞硒酸鈉和 GS-Se-SG 的影響[40]。Trx32 位半胱氨酸殘基上也具有高性的硫醇類結(jié)構(gòu),以及其極低的 pKa 值(6.7)共同決定了其高反應(yīng)活性[15]。Trx 的生主要借助硫氧還蛋白系統(tǒng)(由 Trx 和硫氧還蛋白還原酶(TrxR)組成)[16]。圖 2 硫氧還蛋白作用機(jī)制[40]Figure. 2 The general mechanism of thioredoxin system大量的研究數(shù)據(jù)跟文獻(xiàn)報(bào)道表明,亞硒酸鈉在細(xì)胞中的代謝需要兩大系統(tǒng)的參與。作用機(jī)制均為 GSH、Grx 或者 Trx 中二硫鍵的打開(kāi)與不同價(jià)態(tài)的硒原子進(jìn)行結(jié)合。在本文中將兩大系統(tǒng)統(tǒng)稱為二硫鍵還原系統(tǒng),其參與亞硒酸鈉在細(xì)胞中的代謝過(guò)程結(jié)如下:
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 Jin-Seong Lee;Sung-Gon Kim;Taek-Geun Jung;Woo Young Jung;Seong-Yeon Kim;;Effect of Zhubin(KI9) Acupuncture in Reducing Alcohol Craving in Patients with Alcohol Dependence:A Randomized Placebo-Controlled Trial[J];Chinese Journal of Integrative Medicine;2015年04期
本文編號(hào):2772752
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