1,25-二羟基维生素D3对PM2.5所致HBE细胞氧化损伤的保护作用

作     者：孙娇娇 车碧众 罗秋林 翟兵中 信丽丽 SUN Jiaojiao;CHE Bizhong;LUO Qiulin;ZHAI Bingzhong;XIN Lili

作者机构：苏州大学医学部公共卫生学院江苏苏州215123 

出 版 物：《癌变．畸变．突变》 (Carcinogenesis,Teratogenesis & Mutagenesis)

年 卷 期：2020年第32卷第2期

页      面：92-97页

学科分类：100405[医学-卫生毒理学] 1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

基　　金：环境与健康教育部重点实验室开放课题基金(2018GWFJJ02) 

主　　题：细颗粒物 1,25-二羟基维生素D3 氧化应激 转录因子NF-E2相关因子 血红素加氧酶-1 

摘      要：目的:探讨1,25-二羟基维生素D3[1,25-(OH)2D3]对细颗粒物(PM2.5)致人支气管上皮细胞(HBE)氧化损伤的保护作用。方法:根据处理因素不同将细胞分为4组,溶剂(乙醇)对照组、1,25-(OH)2D3干预组、乙醇+PM2.5染毒组、PM2.5染毒+1,25-(OH)2D3干预组。溶剂对照组细胞用0.1%乙醇处理48 h,1,25-(OH)2D3干预组用1×10^-9mol/L 1,25-(OH)2D3处理48 h,乙醇+PM2.5染毒组用0.1%乙醇溶剂处理24 h后更换为含乙醇的PM2.5(200μg/m L)染毒液继续处理24 h,PM2.5染毒+1,25-(OH)2D3干预组用1×10^-9mol/L 1,25-(OH)2D3预处理24 h后更换为含1,25-(OH)2D3的PM2.5(200μg/m L)染毒液继续处理24 h。染毒结束后,用CCK-8试剂盒测定细胞存活率、丙二醛(MDA)和还原型谷胱甘肽(GSH)/氧化型谷胱甘肽(GSSG)-GloTM试剂盒分别测定MDA浓度和GSH/GSSG比值,Western blot实验测定维生素D受体(VDR)、转录因子NF-E2相关因子2(Nrf-2)与血红素加氧酶-1(HO-1)蛋白的表达水平。结果:PM2.5染毒处理后,HBE细胞的存活率降至80.8%,1,25-(OH)2D3预处理24 h后再进行PM2.5染毒的细胞存活率降低至75.8%。与对照相比,PM2.5染毒后,HBE细胞MDA浓度显著增加(P0.05),而GSH/GSSG的比值却明显降低(P0.01)。1,25-(OH)2D3处理48 h后可显著改善PM2.5染毒细胞的抗氧化水平(P0.05),主要表现为MDA浓度的降低和GSH/GSSG比值的增加。蛋白分析结果发现,PM2.5可诱导细胞Nrf-2和HO-1蛋白表达的增加。1,25-(OH)2D3干预48 h后可上调HBE细胞内VDR水平,并可增加PM2.5染毒组细胞内Nrf-2和HO-1蛋白的表达水平。结论:PM2.5可诱导HBE细胞氧化损伤,主要表现为脂质过氧化水平升高、GSH/GSSG比值下降和抗氧化蛋白Nrf-2与HO-1表达水平的增加。在PM2.5所致细胞氧化应激效应中,1,25-(OH)2D3可起到一定的保护作用,这可能与VDR及Nrf-2/HO-1信号通路有关。而1,25-(OH)2D3所致细胞存活率的降低可能与其诱导细胞周期阻滞及促进PM2.5所诱导损伤细胞的凋亡有关。