本项目拟采用流式细胞术、RT-PCR、凝胶阻滞电泳、ESR、western blot等技术手段,观察和比较ERK、JNK及p38基因的mRNA、蛋白质表达水平及活性改变情况,并研究其对下游基因生物活性的调控作用,同时采用P53蛋白活性抑制系统,反证细胞周期关卡调控的p53基因依赖性。根据体外试验筛选出的关键基因与信号转导通路,随后通过体内试验作进一步论证,以揭示不同剂量下硒对细胞ROS产生的变化规律、细胞增殖及凋亡的影响,阐明相关信号转导通路和核转录因子变化规律和机制,并通过此借以阐明硒作用的细胞分子生物学机制。
一些流行病学调查和动物实验表明高浓度的硒具有化学防癌作用,但其防癌、抗癌作用机理目前还不是十分清楚。另一方面,硒的生理需要量范围比较窄,有人认为硒的摄入量超过生理需要量30~50倍可导致中毒,有关硒化合物的毒性作用机制也不是十分清楚。有研究表明无论是硒的抗肿瘤作用还是硒的毒性作用可能和ROS有关,无论是内源性还是外源性的ROS都可以调节丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)的活性。不同的信号途径通过MAPKs调节细胞生理过程的很多方面,包括细胞增殖、分化和凋亡。本研究用硒处理HepG2细胞以及给Wistar大鼠灌胃后,利用彗星实验、流式细胞术、Western-blot等方法观察细胞的DNA损伤和凋亡情况以及ROS和MAPK的表达水平,探讨硒染毒产生ROS在MAPKs信号转导通路中的调节作用。结果表明:亚硒酸钠可使HepG2细胞内的ROS增加;导致HepG2细胞DNA受损,细胞凋亡增加,激活JNK1/2;2 mg亚硒酸钠/kg体重亚慢性染毒主要导致大鼠肝、肾受损,尤其是肝脏,血清和肝组织的GSH降低,MDA增加,机体的氧化平衡受到破坏可能在亚硒酸钠的毒性中发挥了重要作用。