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生物化学研究国际/2021年/文章

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体积 2021年 |文章的ID 6670656 | https://doi.org/10.1155/2021/6670656

Ali Reza Zangeneh Reza Ranjbaran,代表Mohammad Ali Takhshid Mahsa Maleknia,默罕默德·哈桑Meshkibaf, 不同的维生素C和防治效果Aluminum-Induced Eryptosis”,生物化学研究国际, 卷。2021年, 文章的ID6670656, 9 页面, 2021年 https://doi.org/10.1155/2021/6670656

不同的维生素C和防治效果Aluminum-Induced Eryptosis

学术编辑器:萨阿德塔亚布
收到了 2020年10月21日
修改后的 2020年12月16日
接受 2020年12月31日
发表 2021年1月12

文摘

目的。氧化应激的作用在全身的铝(Al)凋亡的影响已经被研究和自杀死亡的红细胞,eryptosis,特点是细胞收缩和磷脂酰丝氨酸外化(PSE)表面的红细胞细胞膜。Eryptosis由胞质钙的增加刺激2 +浓度和活性氧(ROS)。体外研究进行了评估的影响众所周知的抗氧化剂,包括维生素C (NAC), (C)和防治Al-induced溶血和eryptosis。方法。孤立的红细胞从健康的志愿者被划分为不同的组(6复制/组)和治疗各种浓度的铝(3 - 100µ米)的存在和缺乏维生素C(0.6毫米)和南汽(1毫米)。经过24小时的治疗,溶血决心从上层清液中血红蛋白含量。Flowcytometric方法应用于测量PSE,细胞收缩,Ca2 +内容和活性氧大量使用膜联蛋白V-binding,向前散射,氟3分别荧光,DCFDA依赖荧光。减少谷胱甘肽(GSH)的ELISA测定方法。结果。结果表明,24小时曝光的红细胞Al (10 - 100µ米)显著增加剂量和Ca溶血2 +依赖的方式。艾尔也显著下降向前散射。PSE细胞的百分比,氟3荧光,DCFDA荧光增加。此外,与南汽cotreatment抑制艾尔在溶血的影响,eryptosis, ROS生产。C减少Al-induced ROS生产。然而,增加Al-induced eryptosis。没有明显的谷胱甘肽在间变性大细胞淋巴瘤引起的变化3治疗结论。通过引发氧化应激Al-induced eryptosis和溶血,而NAC可以多样化的这种效果。相比之下,服用维生素C可能加剧Al-induced eryptosis特定剂量少通过已知的机制。

1。介绍

由于在地壳丰度高,广泛使用在日常生活中,人类的暴露与铝(Al)通过职业暴露,食品、饮水、药物和化妆品已经增加(1]。人类和动物研究中,艾尔导致病理改变不同组织的结构和功能。在大脑中,艾尔的不利影响的合成神经递质和突触传递,转译后的修改,降解的蛋白质,和表达的基因已经被证明2,3]。艾尔也可以抑制线粒体电子传递链和能源生产在肝脏。此外,艾尔政府造成明显降低抗氧化酶的活性和诱导肝细胞的氧化应激(4]。干扰新陈代谢的磷和钙的骨头和感应软骨病(5),肾小管细胞的变性(6,7),影响生殖组织其他毒性的报道8]。艾尔还透露对血液系统毒性(9]。抑制血红蛋白的生物合成(10),改变膜完整性和刺激eryptosis [11,12)是可能的机制,可能Al-induced贫血的作用。Eryptosis被定义为自杀的红血球细胞死亡和细胞凋亡在有核细胞也有类似的特点。在这个现象,激活膜Ca2 +渠道和增加细胞质Ca2 +导致了一些修改包括细胞收缩和易位的磷脂酰丝氨酸(PS)从细胞到细胞外细胞膜的传单。尽管胞质钙2 +活动,eryptosis可以刺激神经酰胺由于增加,氧化应激,还存在能量损耗,激活。外化的PS介导的红细胞被巨噬细胞吞噬功能和血液循环的间隙可以导致贫血13,14]。的角色增强eryptosis贫血相关疾病的发病机制包括镰状细胞病、地中海贫血,葡萄糖磷酸脱氢酶缺乏症也被证明(15]。领导(16),水星(17),和黄金(18等金属离子,可以诱发eryptosis。尽管几种机制可能构成eryptosis的起始,增加氧化应激中最被机制。这个问题的证据之一是保护影响的几个合成和天然抗氧化剂在这种现象19]。维生素C (C)是一种抗氧化剂维生素通常是用于改善毒素的不利影响20.,癌症21),和其他条件与enhanced-oxidative压力有关。它一直显示,服用维生素C可以改善铝的毒性作用22- - - - - -24]。我们最好的知识,补充维生素C的影响对Al-induced溶血和eryptosis尚未研究。因此,本研究旨在探索的可能性Al-induced eryptosis,可能改善C或防治(NAC)。为此,可能保护维生素C和NAC对间变性大细胞淋巴瘤引起的影响3引起溶血和eryptosis-related特征包括PS暴露和氧化应激决心红细胞。

2。材料和方法

2.1。化学物质

铃声的解决方案(pH值7.4)准备从氯化钠(125毫米),氯化钾(5毫米),MgSO4(1毫米),CaCl2(1毫米),葡萄糖(5毫米)。在Ca2 +无铃声,CaCl2(1毫米)被一个类似数量的EGTA代替(1毫米)。间变性大细胞淋巴瘤引起3美国和其他化学试剂购自σ。

2.2。的测定溶血

的体外溶血试验进行了红细胞获得健康志愿者(6复制/组)知情同意。这项研究已通过Fasa医学科学大学的伦理委员会。总之,红细胞比容(0.4%)在37°C孵化24小时没有(对照组)或AlCl的存在3(3 - 100µ米)。样本离心机(3分钟400×g, RT)和上层的收获。此后,血红蛋白(Hb)上层清液的吸光度测定405海里。hemolysate 100%溶血测试准备与蒸馏水混合红细胞的解决方案。作为衡量溶血,溶血率计算在每个管的吸光度试管除以100%溶血的吸光度25]。

2.3。Flowcytomteric测定的膜联蛋白V-PE绑定和散射

Flowcytometry被用来量化膜联蛋白的百分比V-PE积极向前红细胞以及测量散射(25]。总之,孵化24小时后,细胞被洗在振铃器解决方案。红细胞被沾膜联蛋白V-PE (EXBIO行星齿轮,捷克共和国)在1:500稀释。15分钟后在黑暗中孵化,样本量化使用flowcytometric分析(流式细胞仪石中剑正欲;德国海德堡)。细胞分析散射和annexin-V-fluorescence强度测量荧光通道FL-2激发波长的发射波长488 nm和580 nm。

2.4。测量细胞内钙2 +

细胞内钙2 +用氟3/ AM flowcytometry [25]。总之,红细胞在振铃器解决方案,然后洗含有氟3/ AM (Calbiochem;坏Soden,德国)包含5毫米CaCl在振铃器解决方案2和2µM氟3/我。在37°C细胞孵化20分钟,洗两次铃声包含5毫米CaCl解决方案2。在那之后,氟3/正在加载红细胞,resuspended在200年µl,铃声。Ionomycin (1.0µ30分钟)被用作积极控制,。此外,钙2 +端依赖荧光强度在荧光通道FL-1决定。

2.5。活性氧(ROS)测定

2′,7′二乙酸-dichlorodihydrofluorescein (DCFDAσ)是为了确定使用氧化应激的作用Al-induced eryptosis荧光活性氧测定(25]。在这个试验,DCFDA被氧化的ROS,成为绿色荧光。总之,红细胞与AlCl孵化3(100µ米)的存在和缺乏维生素C(0.6毫米)或NAC(1毫米)。在治疗后,150年μl暂停红细胞是水洗的振铃器解决方案和沾DCFDA (10μ在37°C M在振铃器解决方案)在黑暗中30分钟。洗后的振铃器解决方案,DCFDA-stained红细胞在200年resuspendedμl振铃器解决方案和DCFDA荧光强度测量在FL-1通道的激发波长488 nm和发射波长530 nm的流式细胞仪石中剑(BD)。的geomean DCFDA依赖荧光被确定。

2.6。减少测定谷胱甘肽(GSH)

红细胞谷胱甘肽(GSSG和谷胱甘肽)的水平是评估使用谷胱甘肽分析工具包(开曼的化学物质,IBL汉堡,汉堡,德国)根据制造商的协议。总之,红细胞在PBS洗两次,孵化24 h在37°C振铃器解决方案中没有或不同浓度的铝的存在3 +(3 - 100μ米)。之后,PBS的红细胞被清洗。然后,50μ200年l红细胞颗粒的细胞溶解μ在14000×g l蒸馏水,离心机,和150年μ通过添加150 l deproteinated上层清液的μl偏磷酸(10%)。GSSG与谷胱甘肽测定谷胱甘肽被测量工具(测量通过ELISA读者的波长405 - 414纳米)内。

2.7。统计分析

SPSS统计软件SPSS、芝加哥、IL,美国版本21)应用于分析数据。正态分布的数据检查使用夏皮罗- - - - - -Wilk测试( < 0.05)。非参数克鲁斯卡尔- - - - - -沃利斯测试是用于在实验组和对照组之间的比较数据。数据被表示为平均值±标准偏差(SD)至少有三个独立的实验。 < 0.05被认为是具有统计学意义。

3所示。结果

3.1。艾尔在红细胞溶血的影响

探索艾尔在溶血的影响,红细胞AlCl处理3(3 - 100µ米)24小时和溶血的百分比确定上层清液吸光度的血红蛋白。如图1红细胞浓度与不同的治疗,从10到100µ米,间变性大细胞淋巴瘤引起的3溶血的程度增加剂量依赖性的方式与对照组相比,虽然3µM AlCl的浓度3对溶血与对照组相比没有显著影响。

探讨细胞外的条目是否Ca2 +红细胞是先决条件Al-induced溶血,红细胞被孵化24小时各种AlCl的浓度3在EGTA 1毫米的存在,作为一个钙螯合化合物。我们可以看到在图1,EGTA显著减少间变性大细胞淋巴瘤引起的影响3控制细胞的溶血。因此,Al细胞外的刺激Ca可能引起溶血2 +条目。进一步的实验进行检查的可能影响抗氧化剂,包括维生素C和NAC Al-induced溶血。为此,红细胞AlCl处理3在没有和存在服用维生素C(0.6毫米)或NAC(1毫米)。作为显示在图2NAC治疗Al-induced溶血的程度下降显著(图2),表明氧化应激的可能作用在Al-induced溶血。虽然,cotreatment C部分减少溶血Al-treated细胞的百分比;相比并没有显著的效果观察与间变性大细胞淋巴瘤引起的细胞治疗3一个人。服用维生素C浓度越高(> 1毫米)显著增加溶血的程度与对照组相比。

3.2。的影响维生素C和南汽在Al-Induced Eryptosis

Eryptosis具有三个主要特征包括细胞膜出泡,细胞收缩,PS外化。我们可以看到在图3(b),一个24小时的间变性大细胞淋巴瘤引起的风险敞口3在红细胞诱导膜起泡。此外,间变性大细胞淋巴瘤引起3(30 - 100µ米)的膜联蛋白V阳性细胞比例增加相比,对照组(数字3(c)和3(d)),这表明PS AlCl的外化3。间变性大细胞淋巴瘤引起3也显著降低了向前散射比对照组( < 0.001)。所有这些证据有力地表明,间变性大细胞淋巴瘤引起3诱导eryptosis红细胞。南汽cotreatment(1毫米)钝化Al(100的效果µM PS外化(图)4 (b))。出乎意料,服用维生素C治疗显著增加PSE与对照组相比。此外,cotreatment C与艾尔·显著增强的影响PS外化的感应。

3.3。在细胞内Co-Ca Al的效果2 +使用氟浓度3荧光法

细胞内钙的增加2 +可能引发eryptosis浓度。在这项研究中,氟3流式细胞术方法为了测试基地是否能改变细胞内钙的浓度2 +。我们可以看到在图5,ionomycin (1µ米),作为一个积极的控制,增加氟的百分比3荧光细胞。此外,孵化间变性大细胞淋巴瘤引起的红细胞24小时3在30和100µM浓度增加氟的百分比3花期细胞明显比对照组。然而,AlCl3在3和10的浓度µ对细胞内Ca M没有显著影响2 +

3.4。艾尔在活性氧的影响生产使用DCFDA荧光方法

活性氧(ROS)会导致eryptosis。因此,艾尔ROS生产的影响和可能的改善维生素C和NAC对这一现象的影响,估计DCFDA flowcytometry。如图6,24小时暴露于100年µM AlCl的浓度3显著增加红细胞的DCFDA荧光。此外,治疗间变性大细胞淋巴瘤引起的红细胞3(100µ米)的维生素C(0.6毫米)和南汽(1毫米)显著降低DCFDA flowcytometry,暗示可能的氧化应激作用Al-induced eryptosis。

3.5。艾尔在红细胞谷胱甘肽水平的影响

如图7,24小时暴露于100年µM AlCl的浓度3没有显著影响总谷胱甘肽,谷胱甘肽,GSSG和GSSG /谷胱甘肽比例与对照组相比。

4所示。讨论

24小时后的形态学和生化改变发生接触的红细胞与艾尔·包括细胞膜出泡,细胞收缩,增加PS外化,增加细胞内钙2 +水平,海拔ROS水平,为了提供明确的证据表明,铝可以触发eryptosis红细胞的剂量依赖性的方式。此外,我们发现,南汽减毒Al-induced活性氧积累,抑制Al-induced eryptosis和溶血。尽管C Al-induced活性氧的积累减少,它会令人惊讶的是未能减少Al-induced溶血,也增加了Al-induced eryptosis红细胞。

的关键作用诱导的氧化应激eryptosis已经证明在许多研究[15]。然而,矛盾的结果已报告的影响红细胞的氧化应激状态。虽然Niemoeller et al。11]表明氧化应激不涉及Al-induced eryptosis, Vota et al。12)代表了慢性接触间变性大细胞淋巴瘤引起的红细胞3增加活性氧的生产和降低红细胞谷胱甘肽含量,表明氧化应激的作用Al-induced效果。在目前的调查,我们发现没有谷胱甘肽水平的变化,谷胱甘肽(GSSG曝光后24小时内的红细胞,而flowcytometric分析,使用DCFDA荧光,表明,活性氧可能增加以下内容曝光。同时,研究结果表明,NAC可以抑制铝对活性氧积累的影响,eryptosis,溶血,表明氧化应激可能是下游Al-induced溶血和eryptosis机制。等离子体膜的红细胞有高含量的多不饱和脂肪酸(26];因此,他们是高度敏感的氧化应激和脂质过氧化,破坏细胞膜的完整性红细胞,导致溶血27]。Al-induced溶血抑制的NAC建议观察Al-induced溶血可能归因于过度的活性氧产量和氧化应激。

众所周知,C使细胞组件包括细胞膜对ROS直接或间接通过再生氧化维生素e .然而,矛盾的结果已经报道了维生素C对红细胞eryptosis和溶血的影响。在最近的一项研究中,山等人表明,C减毒H2O2全身eryptosis人类红细胞的葡萄糖6-phosphate不足患者通过抑制活性氧积累28),而其他的研究表明服用维生素C的溶血作用[29日]。同意著名的抗氧化剂维生素C的影响目前的研究显示,服用维生素C的数据减少活性氧引起的生产。然而,维生素C诱导PS外化本身和大幅增加在Al-induced eryptosis。的确切机制C诱导PS外化尚未明确。C的一个可能的解释可能会自动氧化作用的存在3 +这是与生产有关的细胞毒性物质(21]。此外,服用维生素C能够容易氧化,dehydroascorbate (DHA),这是很容易运输到红细胞葡萄糖transporter1 (Glut1),丰富的红细胞的膜。细胞内DHA迅速转换为C的谷胱甘肽依赖反应。谷胱甘肽的耗竭,最终诱发氧化应激在红细胞21]。进一步的调查将需要理解之间的交互3 +和维生素C。

除了ROS生产和诱导的氧化应激,它已经表明,扰动在Ca2 +止血(参与Al-mediated毒性)和钙通道阻滞剂是用于改善铝的毒性作用30.]。当前研究的结果清楚地表明,增加Ca的积累2 +在红细胞钙离子螯合剂和EGTA(1毫米)减毒Al-induced溶血。因此,观察到艾尔可能继发于Ca的影响2 +红细胞条目从细胞外空间,引发eryptosis而闻名。

5。结论

总之,调查显示,Al-induced eryptosis红细胞溶血,增加了活性氧产量,Ca2 +进入红细胞Al-induced潜在机制的影响。南汽改善Al-induced溶血和eryptosis通过其抗氧化效果。另一方面,服用维生素C对eryptosis没有类似的保护作用。同时,它增加了特定的剂量和eryptosis提议体外C不是一个合适的化合物对Al-induced溶血性和eryptotic效果。相反,南京将会是一个更好的选择对细胞eryptosis产生一种保护作用。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者要感谢Fasa大学医学科学和医学科学的设拉子大学为本研究提供设施和实验室设备。

引用

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