维生素E抑制被动吸烟导致小鼠肺癌的研究

论文摘要

癌症严重威胁人类健康。多年来癌症发病率一直呈上升趋势,其中发病最高的为肺癌。吸烟是肺癌公认的最主要的致病因素,远离烟草无疑是预防肺癌最有效的途径,但当今社会正处在一个烟草泛滥的时代。过去几十年中,人们在肿瘤的治疗方面做了大量工作,然而肿瘤的发病率和死亡率不但没有降低,反而增高了,由此可见癌症的复杂性,人类对癌症的认识还很不深入。搞清肿瘤的发生发展机制是理解癌症的关键,也是有效治疗癌症的前提,因此需要开展更多的工作来加强肿瘤的基础研究。另一方面应当建立预防重于治疗的思想,在公共卫生领域开展化学预防是当前历史条件下对付癌症最经济最有效的方法。本研究制备了小鼠胚肺细胞和香烟烟雾提取物,从细胞增殖活性和DNA损伤等方面观察香烟烟雾提取物对小鼠胚肺细胞的损伤及维生素E的干预作用,初步研究香烟烟雾提取物诱导小鼠胚肺细胞发生细胞凋亡的情况和信号机制,初步探讨香烟烟雾提取物对小鼠胚肺细胞的损伤机制和维生素E的保护机制;建立了被动吸烟导致小鼠肺癌模型,从肺肿瘤发病率和发病数上观察食物补充维生素E对被动吸烟导致小鼠肺癌的干预作用,从小鼠外周血抗氧化系统和肺脏细胞DNA损伤等方面研究被动吸烟对小鼠机体氧化应激状况和DNA损伤的影响及维生素E的干预作用,并研究细胞凋亡在小鼠肺组织中的发生情况和分子调控机制,进一步探讨氧化应激、DNA损伤和细胞凋亡在被动吸烟导致小鼠肺癌发生发展中的意义。结果表明:（1）香烟烟雾提取物抑制了小鼠胚肺细胞的增殖活性,并导致细胞DNA损伤、细胞凋亡和细胞周期发生改变,维生素E表现出明显的干预作用。（2）香烟烟雾提取物导致小鼠胚肺细胞线粒体Cyt c的释放、Caspase-3的活化以及Bax蛋白表达上调和Bcl-2蛋白表达下调,维生素E表现出明显的干预作用。（3）对照组小鼠有一个自然低的肺肿瘤发病率（5.13%）和发病数（0.05）,被动吸烟明显提高了小鼠肺肿瘤发病率（53.33%）和发病数（0.78）,维生素E干预使小鼠肺肿瘤发病率和发病数分别降低到17.78%和0.18,表明食物补充维生素E有效抑制了被动吸烟导致小鼠肺癌的作用。（4）被动吸烟导致小鼠外周血抗氧化系统失去平衡,血清T-AOC、VE和GSH-PX活性水平降低,MDA、ROS、iNOS活性和SOD活性水平上升,食物补充维生素E表现出一定的干预作用。（5）被动吸烟导致小鼠肺脏细胞DNA损伤,与对照组比较,差异极显著,维生素E表现出明显的干预作用。（6）小鼠肺脏中癌旁组织发生大量的细胞凋亡,明显高于正常组织和肿瘤组织。（7）在mRNA表达水平上,与正常肺组织相比,癌旁组织中Bax、Bad、Apaf-1、C-myc和Cyclin D1五条基因表达明显上调,Bcl-2和P53两条基因表达明显下调;肿瘤组织中Bcl-2、C-myc和Cyclin D1三条基因表达明显上调,Bax、P53、Bad和Apaf-1四条基因表达明显下调。（8）在蛋白表达水平上,与正常组织相比,癌旁组织中Bax表达明显上调,Bcl-2表达明显下调;肿瘤组织中Bax表达明显下调,Bcl-2表达基本不变。免疫组织化学和免疫印迹两种方法检测结果一致。本研究应用昆明系小鼠成功建立被动吸烟导致肺癌动物模型,并用于维生素E化学预防功效的评价。被动吸烟导致小鼠机体氧化应激,氧化应激造成细胞DNA损伤;氧化应激和DNA损伤作为细胞凋亡的信号诱导正常细胞凋亡,同时关闭肿瘤细胞的凋亡信号通路,促进肿瘤生长;正常细胞中凋亡的启动和肿瘤细胞中凋亡的沉默同时发生,两个过程都受到上游Bcl-2家族分子的调控。这很可能是被动吸烟导致小鼠肺癌的发生机制之一。维生素E的化学预防作用与抗氧化有关。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 国内外研究现状
• 1.1.1 香烟烟雾暴露导致肺癌动物模型研究
• 1.1.2 香烟烟雾暴露导致肺癌的化学预防研究
• 1.1.2.1 实验性干预研究
• 1.1.2.2 临床干预研究
• 1.1.3 香烟烟雾暴露导致肺癌机制研究
• 1.2 研究目的和内容
• 1.2.1 研究目的
• 1.2.2 研究内容
• 1.2.3 研究方法
• 第二章 香烟烟雾提取物导致小鼠胚肺细胞损伤的研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 主要仪器设备
• 2.1.4 试验方法
• 2.1.4.1 香烟烟雾提取物（CSE）的制备[70]
• 2.1.4.2 小鼠胚肺细胞（MELC）的制备与培养
• 2.1.4.3 细胞前处理和试验分组处理
• 2.1.4.4 MTT 法检测MELC 的增殖活性
• 2.1.4.5 单细胞凝胶电泳法检测MELC 细胞DNA 损伤
• 2.1.4.6 流式细胞仪检测MELC 细胞周期和细胞凋亡
• 2.1.4.7 分光光度法检测MELC 细胞Caspase-3 活性
• 2.1.4.8 免疫印迹法检测MELC 线粒体Cyt c 释放及Bax 和Bcl-2 蛋白表达
• 2.1.5 统计分析
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 CSE 对MELC 细胞增殖活性的影响及VE 的干预
• 2.2.2 CSE 对MELC 细胞DNA 损伤的影响及VE 的干预
• 2.2.3 CSE 对MELC 细胞周期和细胞凋亡的影响及VE 的干预
• 2.2.4 CSE 对MELC 细胞Caspase-3 活性的影响及VE 的干预
• 2.2.5 CSE 对MELC 线粒体Cyt c 释放及Bax 和Bcl-2 蛋白表达的影响及VE 的干预
• 2.3 讨论
• 2.4 小结
• 第三章 被动吸烟导致小鼠肺癌模型的建立及维生素E 的干预
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.1.2.1 试验分组处理
• 3.1.2.2 肿瘤诊断和统计
• 3.1.2.3 脏器指数的测定
• 3.1.3 统计分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 被动吸烟导致小鼠肺肿瘤形态学和病理学诊断
• 3.2.2 被动吸烟导致小鼠肺肿瘤发病率和发病数统计
• 3.2.3 被动吸烟对小鼠脏器指数的影响
• 3.3 讨论
• 3.3.1 关于香烟烟雾暴露导致小鼠肺癌模型
• 3.3.2 关于香烟烟雾暴露导致小鼠肺癌的化学预防
• 3.3.3 关于香烟烟雾暴露与脏器指数
• 3.4 小结
• 第四章 被动吸烟对小鼠抗氧化系统和DNA 损伤的影响及维生素E 的干预
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 主要试剂
• 4.1.3 主要仪器设备
• 4.1.4 试验方法
• 4.1.4.1 小鼠外周血血清抗氧化系统检测
• 4.1.4.2 单细胞凝胶电泳法检测小鼠肺组织细胞DNA 损伤
• 4.1.5 统计分析
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 被动吸烟对小鼠外周血抗氧化系统的影响及VE 的干预
• 4.2.2 被动吸烟对小鼠肺组织细胞DNA 损伤的影响及VE 的干预作用
• 4.3 讨论
• 4.3.1 关于香烟烟雾暴露和氧化应激
• 4.3.2 关于香烟烟雾暴露和DNA 损伤
• 4.4 小结
• 第五章 细胞凋亡在被动吸烟导致小鼠肺癌发生发展中的意义
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 主要试剂
• 5.1.3 主要仪器设备
• 5.1.4 试验方法
• 5.1.4.1 TUNEL 法原位检测小鼠肺组织中发生的细胞凋亡
• 5.1.4.2 实时荧光定量PCR 检测小鼠肺组织中凋亡相关基因的mRNA 表达
• 5.1.4.3 免疫组织化学SABC 法检测小鼠肺组织中的凋亡相关蛋白的表达
• 5.1.4.4 免疫印迹法检测小鼠肺组织中凋亡相关蛋白的表达
• 5.1.5 统计分析
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 小鼠肺组织中的细胞凋亡
• 5.2.2 小鼠肺组织中凋亡相关基因mRNA 的表达
• 5.2.3 小鼠肺组织中凋亡相关蛋白的表达
• 5.3 讨论
• 5.3.1 关于香烟烟雾暴露导致细胞凋亡
• 5.3.2 关于香烟烟雾暴露导致细胞凋亡信号通路的分子调控
• 5.4 小结
• 第六章 结论
• 创新
• 参考文献
• 缩略词
• 致谢
• 作者简介