应用毒理蛋白质组学技术研究多环芳烃类物质诱导气道上皮细胞毒理 .pdf

2011 年第 69 卷 化 学 学 报 Vol. 69, 2011 第 21 期, 2609～2617 ACTA CHIMICA SINICA No. 21, 2609～2617 ·研究论文· 应用毒理蛋白质组学技术研究多环芳烃类物质诱导气道 上皮细胞毒理作用的机制 †,a †,b *,a a a a 闵凌峰 何淑雅 陈 琼 谢明萱 彭红兵 曹兰玉 王怀石a 朱小燕a (a 中南大学湘雅医院老年医学科、呼吸内科 长沙 410008) (b 南华大学生物化学与分子生物学系 衡阳 421001) 摘要 为了更好地理解苯并芘(Benzo(a)pyrene, B(a)P) 在气道细胞诱导的毒理作用机制. 应用二维凝胶电泳 (two-dimensional electrophoresis, 2-DE)分离 B(a)P 处理组(B(a)P-A549)、对照组(DMSO-A549)的总蛋白质, 图像分析识 别差异表达的蛋白质点, 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)鉴定差异蛋白质点, Western blot 验证 差异蛋白热激蛋白 27 (heat shock protein 27, HSP 27) 以及锰超氧化物歧化酶(Mn superoxide dismutase, Mn SOD)的表达, 使用 0.1, 1, 10 µmol/L B(a)P 处理 A549 细胞, 应用 Western blot 及 RT-PCR 检测各组细胞中 Mn SOD 的表达, 检测各组 细胞中总抗氧化活性(total antioxidant capacity)、总 SOD 活性(total activity of SOD)、过氧化氢酶活性(catalase activity, CAT)、谷胱甘肽还原酶活性(glutathione reductase, Gr). 本研究首先建立了 B(a)P 处理组、对照组的 2-DE 图谱, 质谱鉴 定了23 个差异蛋白质, Western blot 证实HSP 27 及Mn SOD 的表达水平在B(a)P 处理组中较对照组明显下调; 使用0.1, 1, 10 µmol/L B(a)P 处理 A549 细胞后, 发现随着 B(a)P 的浓度升高, 虽然 Mn SOD 的表达及 SOD 活性出现先诱导后抑 制的现象, 但 CAT 及 Gr 活性的增高依然提高了机体的总抗氧化活性. 研究结果提示: HSP 27 及 Mn SOD 与 B(a)P 在 气道细胞诱导的毒理作用相关, CAT 及 Gr 在对抗 B(a)P 带来的氧化损伤方面可能具有十分重要的作用. 关键词 苯并芘; 气道上皮细胞; 蛋白质组学; HSP 27; Mn SOD Using Proteomic Analysis to Screen for Differentially Expressed Proteins in Airway Epithelial Cells Toxicity Mediated by Polycyclic