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目的苯并[α]芘(Benzo(a)pyrene,B(a)P)是已知的致畸、致癌、致突变及内分泌干扰物,大量的研究显示,B(a)P可以引起子痫、子宫内生长受限、流产等滋养层相关疾病,然而潜在机制尚不明确。本研究拟通过B(a)P在体内的代谢终致突变物7,8-二羟基-9,10-环氧苯并[α]芘(BPDE)对滋养层细胞系Swan 71进行染毒,观察其细胞和线粒体功能的改变及其具体分子机制。探索线粒体损伤在滋养层细胞功能紊乱中的作用,为滋养层相关疾病的治疗提供新的思路。方法1.MTT法检测BPDE对Swan 71细胞活力的影响,根据结果确立染毒浓度和时间。采用Transwell的方法检测各组细胞的侵袭能力;采用ELISA和Western blot的方法测定各组细胞HCG分泌能力;流式细胞仪检测细胞凋亡;酶标仪检测细胞内ROS、MDA和SOD的含量;RT-qPCR检测促炎因子(TNF-а、IL-6)mRNA的改变;荧光显微镜观察线粒体膜电位的改变;透射电镜观察线粒体形态和结构的改变;实时荧光定量PCR检测线粒体DNA拷贝数的改变。2.采用RT-qPCR、Western blot技术检测线粒体各组分裂融合基因和蛋白(Mfn1、Mfn2、OPA1、Drp1和Fis1)的表达情况。采用Western blot的方法对凋亡相关蛋白(P53、Bcl-2、Bak和Bax)、线粒体和胞浆中的Cyt c以及Caspase3前体和活化产物进行检测。结果1.BPDE对Swan 71细胞功能的影响与对照组相比,0.1μmol/L、0.2μmol/L、0.4μmol/L和0.8μmol/L组Swan 71细胞的侵袭能力逐渐减弱,且差异均具有统计学意义(P<0.001);与对照组相比,0.5μmol/L、1μmol/L和2μmol/L组Swan 71细胞上清中HCG的含量和细胞绒毛膜促性腺激素β蛋白的表达量逐渐降低,差异具有统计学意义(P<0.05);BPDE可以促进Swan 71细胞凋亡,且0.5μmol/L、1μmol/L和2μmol/L组与对照组相比差异具有统计学意义(P<0.001)2.BPDE对Swan 71细胞氧化损伤的影响与对照组相比,0.25μmol/L、0.5μmol/L、1μmol/L和2μmol/L组细胞内ROS和MDA的水平逐渐增加,SOD的水平逐渐下降,差异均具有统计学意义(P<0.05);与对照组相比,1μmol/L和2μmol/L组促炎因子TNF-а和IL-6 mRNA表达逐步上调,且差异具有统计学意义(P<0.001)。3.BPDE对Swan 71细胞线粒体结构和功能的影响随着BPDE浓度的增加,线粒体膜电位逐渐降低;透射电镜观察,0.5μmol/L组线粒体线粒体肿胀扭曲,线粒体嵴紊乱,膜片段化,内质网肿胀。1μmol/L组线粒体显示出更严重的空泡化、破裂和溶解,线粒体嵴溶解,内质网呈泡状结构。线粒体DNA拷贝数呈现先上升后下降的趋势,0.25μmol/L、0.5μmol/L和1μmol/L组与对照组相比差异具有统计学意义(P<0.05)。4.BPDE对Swan 71细胞凋亡相关蛋白的影响随着BPDE浓度的增加,P53、Bak1和Bax的蛋白表达量逐渐增加,Bcl-2的蛋白表达量逐渐降低。且除P53 0.25μmol/L组外各染毒组与对照组相比差异均具有统计学意义(P<0.05)。5.BPDE对Swan 71细胞分裂融合基因的影响与对照组相比,0.5μmol/L、1μmol/L和2μmol/L组线粒体融合基因OPA1、Mfn1和Mfn2表达逐渐下降,差异均具有统计学意义(P<0.05);0.5μmol/L、1μmol/L和2μmol/L组线粒体分裂基因Fis1表达逐渐上调,1μmol/L和2μmol/L组Drp1表达逐渐上调,差异均具有统计学意义(P<0.05)。与对照组相比,0.5μmol/L、1μmol/L和2μmol/L组线粒体融合蛋白OPA1表达逐渐下降,各染毒组中Mfn1和Mfn2表达逐渐下降,差异均具有统计学意义(P<0.05);各染毒组中Drp1和Fis1表达逐渐上调,差异具有统计学意义(P<0.001)。6.BPDE对Swan 71细胞Cyt c释放和Caspase 3的影响随着BPDE浓度的增加,胞浆中的Cyt c蛋白的含量逐渐增加,而线粒体中的Cyt c蛋白的含量逐渐下降,Caspase 3前体逐渐减少,而活化的Caspase 3逐渐增多,且除0.25μmol/L组外差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论BPDE可诱导Swan 71细胞产生氧化损伤引起线粒体分裂增加而融合下降,造成线粒体膜片段化释放Cyt c,引发线粒体途径的凋亡,导致Swan 71细胞侵袭和HCG分泌功能障碍,为BPDE引起的滋养层相关疾病治疗提供实验依据。