低温等离子体对人支气管上皮细胞和人非小细胞肺癌细胞的炎症和氧化应激的调节

作     者：宋雪刚 

作者单位：安徽医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王栋

授予年度：2022年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

主      题：常压低温等离子体 氧化应激 核因子红细胞系2相关因子2 血红素氧合酶-1 活性氧 

摘      要：由于大气污染、吸烟、人口老龄化及其他因素所导致的呼吸系统各种病理变化和功能改变影响人们的生活,呼吸功能障碍和疾病是严重威胁人类健康的疾病之一,气道上皮细胞的炎症和氧化应激已被证明是呼吸系统疾病最常见的原因。作为一条重要的氧化应激调节途径,NRF2/ARE通路在呼吸系统疾病的发病机制中发挥着重要作用,NRF2/ARE途径参与了复杂的氧化应激过程,核因子红细胞系2相关因子2（NRF2）已被证明在减轻氧化损伤中发挥重要作用,在NRF2靶基因中,血红素氧合酶-1（HO-1）是氧化应激反应中一个重要的转录调节因子。常压低温等离子体（ACP）已被发现具有有效的生物学效应。在医学领域,ACP已被广泛应用于杀菌、组织切除和烧灼。最近的研究表明,ACP是一种很有前途的选择性抗癌药物,因为一些癌细胞对APC产生的活性氧（ROS）高度敏感,而非肿瘤细胞对其高度耐药,这表明APC的作用之一主要是通过ROS的产生来介导的。目的:本研究旨在探讨ACP对正常人支气管上皮细胞和人非小细胞肺癌细胞的炎症和氧化应激的调节作用及机制。方法:首先用衣霉素（TM）刺激HBEC和A549细胞模拟炎症反应及氧化应激,然后用ACP辐照处理,使用BHA和TRI作为NRF2的激动剂和抑制剂。采用MTT及细胞克隆检测细胞的敏感性及增殖。采用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测细胞培养液中炎症因子的浓度。采用q RT-PCR检测NRF2及炎症因子m RNA表达情况。采用Western blot（WB）检测NRF2/ARE信号通路相关因子的表达水平,采用Fenton reaction和Griess reaction分别检测细胞培养液中·OH和NO的浓度。结果:1.ACP可抑制HBEC和A549细胞由TM诱导所致的炎症和氧化应激反应,进而有助于缓解氧化应激引起的细胞增殖抑制。MTT及细胞克隆试验显示TM能够抑制HBEC及A549细胞的存活,经ACP照射后存活细胞增多。Fenton、Griess及ELISA结果表明HBEC和A549细胞培养液中·OH和NO的水平和炎症因子TNF-α,IL-6,IL-1β的浓度,经TM刺激后升高,在ACP处理后明显下降,q RT-PCR结果显示炎症因子的m RNA具有相同的趋势。2.NRF2通路在ACP对炎症和氧化应激的调节中具有正相关作用。q RT-PCR和WB结果显示,分别使用NRF2通路的激动剂BHA和抑制剂TRI后与单纯TM和ACP处理的A549细胞相比,TRI预处理能够显著增强TNF-α、IL-6和IL-1β的转录和表达,而BHA进一步降低TNF-α、IL-6和IL-1β的水平。此外,TRI大大抑制了NRF2和HO-1水平,但BHA适度促进了NRF2和HO-1水平。3.ACP促使A549细胞抵抗由TM诱导所引起的增殖抑制。MTT及细胞克隆试验显示TM能够抑制A549细胞的存活,经ACP照射后A549细胞的增殖抑制得到极大的缓解。结论:ACP能够通过激活NRF2通路从而抑制炎症和氧化应激反应,但是会引起A549细胞对抗肿瘤药物所引起的细胞毒性作用和氧化应激的抵抗,表明ACP具有治疗呼吸系统疾病的潜力,但是不能用于细胞毒类抗肿瘤药物的联合使用。