镉诱导细胞凋亡的研究进展

《镉诱导细胞凋亡的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、镉诱导细胞凋亡的研究进展扬州环境资源职业技术学院保学系叶记林李藏英赵廷鉴摘要本文简述了镉引起细胞凋亡的研究概况，并分析了镉引起细胞凋亡的儿种可能的分子机制。认为主要与细胞内钙超载、原癌基因的衣达、氧化应激、MAPKs引起的级联反应、金属硫蛋白的生成及线粒体损伤等冇关。一般认为镉是通过多途径引起细胞凋亡的，且对于不同类型的细胞，引起凋亡的机制及具体过程不完金一致。关键词镉细胞凋广分子机制镉(Cadmium,Cd)是重要的工业和环境污染物，主耍來源于冶炼厂、电镀、蓄电池、采矿等工业屮。它作为一种具有潜在毒性的

2、重金属，存在形式有硝酸镉、硫化镉、氯化镉、乙酸镉、半胱胺酸镉络合物、硫酸镉和碳酸镉等。硝酸镉和氯化镉易溶于水，故对动物和人体的毒性较高。由于镉在体内的生物半衰期长达10〜35年，为已知的最易在体内蓄积的毒物【2,被美国毒理管理委员会(ATSDR)列为第六位危及人体健康的化学污染物。大量的研究表明，镉作为机体生长发育非必需元素，很少的量进入机体即可通过生物放大和生物积累，对肾、睾丸、肺、肝、脑、骨等多种器官和组织造成损伤。镉还具有致畸、致突变、致癌作用，其已被国际癌症研究机构(InternationalAg

3、encyforResearchonCancer,IARC)归类为第一类致癌物。随着现代工业的迅猛发展，镉污染的问题已日益严重化，是环境和食物链中最常见且不易消除的重金属污染物。因此镉显然存在着对人类潜在的危害。虽然镉的毒性及毒理学研究已经取得一定的成绩，但迄今为止，对慢性镉中毒诡无有效的疗法。主要是因为有关镉对人类机体的损伤机制仍未得到阐明。冇关镉致人类机体损伤的机理，自体内、体外实验研究发现，致细胞凋亡是镉分了毒性的一个重要原因，镉致细胞凋亡的研究成为镉分了毒理学研究的一个热点。一、镉引起细胞凋亡的研究

4、概况1.在体研究对镉引起的在体细胞凋亡的研究主要集中在对肝、肾、睾丸、以及前列腺组织中。人量的研究工作表明镉能诱导多种组织的细胞凋亡。Habeebu等给成年雄性小鼠注射CdCl2(30pmol/L)分别在1.5、3、6、9、14、24、48h取肝脏进行观察,1.5h可见肝细胞肿胀,3h观察到凋亡的出现,9・14h凋亡出现高峰，呈现出显著的时间■效应关系，此后坏死细胞增多，凋亡细胞数量开始下降。同时,他还注射了不同浓度的CdC12(5、10、20、30、40、60pmol/L),9h后取肝脏进行研究，结果显

5、示镉浓度为20pmol/L吋凋亡细胞开始增加，并呈现剂量■效应关系。Shibutani等发现经口喂饲大鼠含CdCl2200mg/kg的饲料4个川后，肾小管上皮细胞出现明显的凋亡和变性，并与肾内镉的水平呈高度相关性。Liu等对MT-null鼠和正常鼠经口慢性染镉，发现MT-null鼠较正常鼠更易发生肾细胞凋亡。Hamada等给小猎兔犬长期喂饲含镉饲料8年以上，发现肾小管上皮细胞出现凋亡。同样，Tanimoto等给大鼠皮下注射CdCl28周，每天0.6mg/kg,4周后就可见肾小管上皮细胞凋亡，并随着实验时间

6、的延长凋亡细胞呈增多趋势，而且在凋亡细胞屮含有大量的镉。Yan等给雄性Wistar大鼠皮下注射().()3mmol/kg的镉48h后，观察大鼠泌尿生殖器官，发现肾脏、睾丸、前列腺组织细胞凋亡。Xu等对大鼠注射2.5、5、10pmol/kgCdCl2,在48、72h后取睾丸和前列腺组织研究发现5、lOpmol/kg两剂量组，睾丸组织中出现凋亡细胞。72h、10pmol/kg的两组织中，DNA片段数量增加显著。1.离体研究随着近年来分子生物学和细胞生物学的发展而不断深入，开始了镉引起离体细胞凋亡的机理的研究，

7、尤其对镉诱导细胞凋亡过程屮的信号转导以及在此过程中涉及到的多种蛋口酶进行了广泛的研究，目前研究的比较多的蛋口酶有：Caspases家族、Bcl-2家族、MAPK蛋白激酶家族、钙离子依赖性的蛋片酶等。还有许多研究表明镉引起细胞凋亡过程中出现了胞内钙离了浓度的升高、线粒体膜电位的下降、活性氧屮间体的产生、线粒体凋亡蛋白的释放等多种生物学现象。Li等对U937细胞进行不同浓度的镉处理，发现镉引起细胞凋亡呈现时间・效应关系和剂量■效应关系。在凋亡的过程中伴随有胞内钙离子浓度的升高和由此引起的钙依赖性蛋白酶Calp

8、ain的激活，线粒体膜电位的下降，Caspase蛋白酶的激活。Galan等用不同浓度的镉对人类幼单核细胞进行处理，检测到早期的p38磷酸化，并检测到在此细胞凋亡过程屮涉及到过氧化物、Caspase蛋白酶、热休克蛋白、线粒体膜电位的下降等多种因素的作用。Chuang等用镉处理CL3细胞，发现镉能诱导磷酸化的JNK、p38、ERK的表达量的变化，并用p38和ERK的抑制剂证明了这两种MAPK在细胞凋亡中的不同作用。然后进一步证明了