低剂量镉暴露对肝细胞氧化-抗氧化及铁死亡基因转录水平的影响

目的探讨低剂量镉长期暴露对肝细胞氧化-抗氧化水平及铁死此网站亡相关基因转录水平的影响。方法以人肝细胞L-02和人肝癌细胞HepG2为研究对象,用不同浓度CdCl_2处理L-02和HepG2细胞24 h,MTT法计算细胞存活率;用0.5μmol/L和1.0μmol/L CdCl_2处理细胞,每周染毒两次,染毒24小时,连续两周;采用WST-1和TBA法分别检测细胞SOD和MDA;采用实时荧光定量PCR法检测细胞中铁死亡相关基因谷胱甘肽过氧化物酶4(Glutathione peroxidase 4,GPX4)和溶质biopolymer aerogels载体家族7成员11(Solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)的mRNA表达水平;采用Pearson相关分析氧化应激水平与GPX4、SLC7A11 mRNA转录水平之间的相关性。结果 MTT实验结果显示,给予不同浓度的CdCl_2处理L-02和HepG2细胞24 h后,不同组别L-02细胞活力无明显差异(P>0.05);当CdCl_2浓度为2.0~14.0μmol/L时,HepG2细胞活力随着CdCl_2浓度的增加而下降(P<0.05),根据实验结果,选择0.5μmol/L和1.0μmol/L的CdCl_2作为后续实验剂量。氧化应激结果表明,CdCl_2染毒L-02细胞1周后,与对照组相比,SOD活力和MDA水平间的差异不明显(P>0.05);染毒2周后,SOD活力降低,1.0μmol/L组细胞MDA水平升高(P<0.05)。CdCl_2染毒HepG2细胞1周后,SOD活力和MDA水平间无明CP-456773分子量显差异(P>0.05);染毒2周后,SOD活力呈现下降的趋势,1.0μmol/L组细胞MDA水平升高(P<0.05)。实时荧光定量PCR结果表明,CdCl_2染毒L-02细胞1周后,与对照组相比,铁死亡相关基因GPX4和SLC7A11 mRNA水平间无明显差异(P>0.05);染毒2周后,GPX4和SLC7A11 mRNA水平呈现剂量依赖性下降(P<0.05)。CdCl_2染毒HepG2细胞1周后,与对照组相比,GPX4和SLC7A11 mRNA水平间无明显差异(P>0.05);染毒2周后,0.5μmol/L CdCl_2组细胞GPX4和SLC7A11 mRNA水平间无明显差异(P> 0.05),而1.0μmol/L-1CdCl_2组细胞GPX4和SLC7A11 mRNA水平显著降低(P<0.05)。相关分析结果显示,CdCl_2处理2周后,L-02细胞SOD活力、MDA水平与GPX4、SLC7A11 mRNA表达水平呈显著相关(P<0.05),而HepG2细胞只有MDA水平与GPX4、SLC7A11 mRNA转录水平呈显著相关(P<0.05)。结论低剂量镉长期暴露可诱导肝细胞发生氧化应激,引起铁死亡相关基因GPX4、SLC7A11转录水平的改变,肝细胞中GPX4、SLC7A11 mRNA表达下降与肝细胞氧化-抗氧化水平相关。研究提示铁死亡可能参与低剂量镉暴露诱导的肝细胞损伤。