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无机砷介导As3MT上调对16HBE细胞增殖、凋亡及AP-1表达的影响
- 古云, 成会荣, 陈倩, 于甜乐, 张启航, 文卫华
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2024, 40(5):
613-619.
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摘要
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目的 了解无机砷(inorganic arsenic,iAs)介导砷(+3氧化态)甲基转移酶[arsenic(+3 oxidation state) methyltransferase,As3MT]上调对16HBE细胞增殖、凋亡及激活蛋白-1(Activation of protein-1,AP-1)表达的影响,从而深入了解无机砷在细胞生物学中的作用机制。方法 将16HBE细胞经体外培养后随机分成两大组:以不同浓度(0、2、4、6 μmol/L)亚砷酸钠(sodium arsenite,NaAsO2)为一组和相同浓度(0、6、6、6 μmol/L)一甲基砷酸(monomethylarsonic acid,MMA)、二甲基砷酸(dimethylarsinic acid,DMA)、NaAsO2为一组染毒人支气管上皮样细胞(16HBE)48 h。Western Blot检测As3MT蛋白在细胞中的表达。通过小干扰RNA(small disturbance RNA,siRNAs)转染沉默As3MT可对染毒后细胞产生一系列生物学效应。CCK-8试剂盒来检测细胞活力,JC-1试剂盒检测早期细胞凋亡和HO/PI双染试剂盒检测晚期细胞凋亡和坏死。采取双萤光素酶报告基因检测转录因子AP-1的转录活性。Western Blot检测c-Jun(p-c-Jun)和c-Fos(p-c-Fos)的蛋白表达水平。结果 实验发现,无机砷处理能够显著上调16HBE细胞中As3MT的表达水平,并对细胞的增殖和凋亡产生影响。与对照组相比,染毒后的16HBE细胞中As3MT表达随着NaAsO2浓度的增加而增加,呈剂量-效应关系。相同浓度下,诱导As3MT表达的能力NaAsO2>DMA>MMA。细胞转染技术提示,成功沉默As3MT。沉默As3MT后,CCK-8法显示细胞活力下降(NCmean=1.00,S1mean=0.94,S2mean=0.71),siAs3MTb1组细胞活力明显低于siCtrl组(P<0.05);siAs3MTb2组细胞活力明显低于siCtrl组(P<0.05)。JC-1检测提示细胞凋亡增加(NCmean=1.80,S1mean=1.40,S2mean=1.18),siAs3MTb 1组550 nm/485 nm比值明显低于siCtrl组(P<0.05);siAs3MTb2组550 nm/485 nm比值明显低于siCtrl组(P<0.05)。HO/PI双染提示细胞凋亡和坏死增加,siAs3MT组较siCtrl组细胞染色更为明显。双萤光素酶报告基因分析的结果AP-1活性上升(NCmean=48.83,S1mean=132.67,S2mean=163.83),siAs3MTb 1组AP-1转录活性明显高于siCtrl组(P<0.05);siAs3MTb2组AP-1转录活性明显高于siCtrl组(P<0.05)。Western Blot结果检测到沉默As3MT后c-Jun表达上升,p-c-Jun表达上升,c-Fos表达上升,p-c-Fos表达下调。结论 本研究发现,无机砷可以显著上调As3MT的表达,对16HBE细胞的增殖、凋亡和AP-1表达产生了影响。进一步的实验表明,无机砷介导As3MT上调与AP-1通路有关。无机砷可能是通过调节As3MT的表达来影响细胞增殖、凋亡和转录因子表达的。