亞硒酸鈉基于H22肝癌腹水模型的治療效果及納米硒轉化研究
發(fā)布時間:2020-07-28 10:27
【摘要】:腹腔化療是目前醫(yī)學上治療腹腔惡性腫瘤以及腹腔種植性轉移瘤的主要手段。亞硒酸鈉是硒的一種無機形態(tài),呈+4價,具有氧化還原特性。亞硒酸鈉進入生物體后,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。而癌細胞中Trx系統(tǒng)與Grx-GSH系統(tǒng)往往高表達,因此在一些體內試驗中,采用腹腔化療的方式,亞硒酸鈉對種植在腹腔中的多種癌細胞表現(xiàn)出強大的殺傷力,且宿主無明顯的毒性反應。然而,亞硒酸鈉進入癌細胞后,引起強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,以及起作用的硒形式,起作用的機制,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驗室長期積累并且穩(wěn)定可控的腹腔高惡性腫瘤模型。通過在雄性昆明鼠的腹腔中接種2×10~7的H22肝癌細胞,活體培養(yǎng)2天后,癌細胞數(shù)量增長至穩(wěn)定的20×10~7,且腹腔內細胞外總的過氧化物酶(GPx)、谷胱甘肽還原酶(GR)和谷胱甘肽硫轉移酶(GST)活力相應升高可認為模型成功。基于此模型亞硒酸鈉具有強大抗癌效應,最大耐受劑量的亞硒酸鈉可導致癌細胞形態(tài)改變、生長周期停滯、蛋白大量降解、活性氧大量生成、數(shù)量大幅度減少,最后延長小鼠存活時間以及存活率,總體效應強于臨床上的廣譜抗癌藥物,順鉑。強大抗癌效應的背后,伴隨著H22肝癌細胞中,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。
【學位授予單位】:安徽農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】: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 GSH 大量存在的條件下能大量形成紅色物質(SeNPs 制備)。文獻表明,在微生物、富硒植物、以及培養(yǎng)細胞中,采用亞硒酸鈉處理后,都發(fā)現(xiàn)一定量的零價態(tài)硒顆粒的存在[26,27,38]。因此,我們推測當亞硒酸鈉直接進入細胞后在 Grx-GSH 和 Trx 兩大系統(tǒng)地代謝下,大量產(chǎn)生 ROS,同時 GS是細胞中的還原性物質的主要代表,亞硒酸鈉被還原為低價態(tài)的零價硒,零價硒被蛋白包裹形成大量穩(wěn)定狀態(tài)的 SeNPs。而這些文獻中所指的納米顆;蛘吡銉r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與細胞內硫醇類物質進行氧化還原循環(huán),不斷完成對自身和蛋白質(細胞內硫醇)二硫鍵(S-S)的更新[39]。谷胱甘肽(GSH)是富含豐富硫醇類化學結構的生物小分子。GSH 能在相關酶系統(tǒng)的作用下再生,GSH 的再生主要借助機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)普遍的作用機制如下:
Trx 系統(tǒng)也是蛋白質的二硫鍵還原酶系統(tǒng),Trx 是核糖核甘酸還原酶一種主要氫供體,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構,以及其極低的 pKa 值(6.7)共同決定了其高反應活性[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)也是蛋白質的二硫鍵還原酶系統(tǒng),Trx 是核糖核甘酸還原酶一種主要氫體,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構,以及其極低的 pKa 值(6.7)共同決定了其高反應活性[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 硫氧還蛋白作用機制[40]Figure. 2 The general mechanism of thioredoxin system大量的研究數(shù)據(jù)跟文獻報道表明,亞硒酸鈉在細胞中的代謝需要兩大系統(tǒng)的參與。作用機制均為 GSH、Grx 或者 Trx 中二硫鍵的打開與不同價態(tài)的硒原子進行結合。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胞中的代謝過程結如下:
本文編號:2772752
【學位授予單位】:安徽農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】: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 GSH 大量存在的條件下能大量形成紅色物質(SeNPs 制備)。文獻表明,在微生物、富硒植物、以及培養(yǎng)細胞中,采用亞硒酸鈉處理后,都發(fā)現(xiàn)一定量的零價態(tài)硒顆粒的存在[26,27,38]。因此,我們推測當亞硒酸鈉直接進入細胞后在 Grx-GSH 和 Trx 兩大系統(tǒng)地代謝下,大量產(chǎn)生 ROS,同時 GS是細胞中的還原性物質的主要代表,亞硒酸鈉被還原為低價態(tài)的零價硒,零價硒被蛋白包裹形成大量穩(wěn)定狀態(tài)的 SeNPs。而這些文獻中所指的納米顆;蛘吡銉r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與細胞內硫醇類物質進行氧化還原循環(huán),不斷完成對自身和蛋白質(細胞內硫醇)二硫鍵(S-S)的更新[39]。谷胱甘肽(GSH)是富含豐富硫醇類化學結構的生物小分子。GSH 能在相關酶系統(tǒng)的作用下再生,GSH 的再生主要借助機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)普遍的作用機制如下:
Trx 系統(tǒng)也是蛋白質的二硫鍵還原酶系統(tǒng),Trx 是核糖核甘酸還原酶一種主要氫供體,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構,以及其極低的 pKa 值(6.7)共同決定了其高反應活性[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)也是蛋白質的二硫鍵還原酶系統(tǒng),Trx 是核糖核甘酸還原酶一種主要氫體,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構,以及其極低的 pKa 值(6.7)共同決定了其高反應活性[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 硫氧還蛋白作用機制[40]Figure. 2 The general mechanism of thioredoxin system大量的研究數(shù)據(jù)跟文獻報道表明,亞硒酸鈉在細胞中的代謝需要兩大系統(tǒng)的參與。作用機制均為 GSH、Grx 或者 Trx 中二硫鍵的打開與不同價態(tài)的硒原子進行結合。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胞中的代謝過程結如下:
【參考文獻】
相關期刊論文 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:2772752
本文鏈接:http://sikaile.net/yixuelunwen/zlx/2772752.html
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