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亚砷酸钠对人正常肝细胞线粒体功能及SIRT1/PGC-1α通路相关蛋白表达的影响

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[背景]长期砷暴露可引起不同程度的肝损伤,线粒体损伤可能是砷致肝损伤的早期关键事件,沉默信息调节因子2(sir2)相关酶1(SIRT1)/过氧化物酶体增殖物受体辅助激活因子-1α(PGC-1α)是调控线粒体质量和功能的重要通路,而砷所致肝损伤是否与SIRT1/PGC-1α通路介导的线粒体功能障碍有关目前尚不清楚.[目的]探讨亚砷酸钠(NaAsO2)对人正常肝细胞线粒体功能及SIRT1/PGC-1α通路相关蛋白表达的影响及机制.[方法]以人正常肝细胞(MIHA细胞)为研究对象,分别以不同浓度的NaAsO2(0、5、10、20μmol·L−1)处理MIHA细胞24 h后收集细胞进行研究.采用透射电镜观察线粒体超微结构,荧光法检测三磷酸腺苷(ATP)浓度,流式细胞术检测线粒体膜电位(MMP)水平,免疫印迹法检测SIRT1、PGC-1α及其下游核呼吸因子1(NRF1)抗体、线粒体转录因子A(TFAM)蛋白表达水平.采用单因素方差分析及趋势性检验进行数据统计分析.[结果]MIHA细胞活力随NaAsO2浓度的升高逐渐降低(F=6495.47,P<0.001).透射电镜结果显示10μmol·L−1 NaAsO2处理组线粒体大小不一、肿胀或伸长呈棒状,20μmol·L−1 NaAsO2处理组线粒体肿胀呈气球状或空泡状.MIHA细胞ATP浓度及MMP水平均随NaAsO2浓度的升高逐渐降低(FATP趋势=172.28,FMMP趋势=59.91;均P<0.001).与对照组相比,5μmol·L−1 NaAsO2处理组SIRT1、PGC-1α、NRF1及TFAM蛋白表达水平均无明显变化,但10μmol·L−1 NaAsO2处理组SIRT1、PGC-1α及TFAM蛋白表达水平降低(P<0.05),20μmol·L−1 NaAsO2处理组SIRT1、PGC-1α及NRF1蛋白表达水平降低(P<0.05);趋势性检验结果显示,SIRT1、PGC-1α、NRF1及TFAM蛋白表达水平均随NaAsO2浓度的升高逐渐降低(FSIRT1趋势=47.07,P<0.001;FPGC-1α趋势=15.17,P<0.01;FNRF1趋势=13.54,P<0.01;FTFAM趋势=4.20,P<0.05).[结论]SIRT1/PGC-1α及其下游NRF1和TFAM的表达下调可能参与了NaAsO2诱导肝细胞线粒体功能障碍.
Effects of sodium arsenite on mitochondrial function and expression of SIRT1/PGC-1α pathway- related proteins in human normal liver cell

王祺、马璐、张爱华

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贵州医科大学,公共卫生与健康学院毒理学系/环境污染与疾病监控教育部重点实验室,贵州贵阳550025

亚砷酸钠 人正常肝细胞 线粒体 沉默信息调节因子2相关酶1 过氧化物酶体增殖物受体辅助激活因子-1α

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U1812403黔教合KY字[2018]18919NSP027黔教科研发2017[85]号

2022

10.11836/JEOM22152

环境与职业医学
上海市疾病预防控制中心 中华预防医学会

环境与职业医学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.71
ISSN：1006-3617
年,卷(期)：2022.39(12)
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