砷暴露诱导人肝细胞氧化应激过程中NADPH氧化酶作用机制

目的:探讨砷暴露诱导细胞氧化应激的分子机制。方法:采用人正常肝细胞进行亚砷酸钠和砷酸钠的暴露处理,并设相应对照组,采用SOD模拟物MnTMPyP和还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)预处理,检测细胞超氧阴离子(O2·-)和细胞整体ROS的水平。Western Blot方法检测细胞氧化/抗氧化重要酶微粒体谷胱甘肽硫转移酶(microsomal glutathione S-transferase-1,Mgst-1)、半胱氨酸双加氧酶1(cysteine dioxygenase 1,Cdo1)和NADPH氧化酶的催化亚基NOX4的表达。针对NADPH氧化酶,采用特异性抑制剂(diphenyleneiodonium chloride,DPI)进行预处理,观察对砷暴露引起的细胞ROS水平及细胞凋亡的影响。结果:砷暴露能够显著诱导细胞超氧阴离子的产生,提高细胞整体ROS水平,其中三价砷(亚砷酸钠,As3+)诱导氧化应激作用显著强于五价砷(砷酸钠,As5+)。亚砷酸钠能够显著提高NOX4的表达。针对NADPH氧化酶的抑制剂DPI能够显著抑制砷暴露引起的细胞ROS水平升高以及细胞凋亡的增加。结论:NADPH氧化酶是砷暴露诱导人肝细胞的作用靶点,砷能够通过NADPH氧化酶产生大量超氧阴离子,提高ROS水平,造成氧化应激,诱导人正常肝细胞凋亡。