【摘 要】
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当今水体富营养化以及由此造成的蓝藻爆发是人类所面临的严峻问题.大量蓝藻在水体中生长时产生大量有毒物质微囊藻毒素,其对许多生物都具有毒性作用,并对水环境构成了严重的威胁.因此,微囊藻毒素的毒性作用机理已然成为当前的研究热点.微囊藻毒素LR(MCLR)是其中毒性最大的微囊藻毒素,目前认为,MCLR 的主要致毒机理是通过抑制蛋白磷酸酶2A 的活性从而产生一系列的细胞毒性作用.研究发现蛋白磷酸酶2A 的活
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当今水体富营养化以及由此造成的蓝藻爆发是人类所面临的严峻问题.大量蓝藻在水体中生长时产生大量有毒物质微囊藻毒素,其对许多生物都具有毒性作用,并对水环境构成了严重的威胁.因此,微囊藻毒素的毒性作用机理已然成为当前的研究热点.微囊藻毒素LR(MCLR)是其中毒性最大的微囊藻毒素,目前认为,MCLR 的主要致毒机理是通过抑制蛋白磷酸酶2A 的活性从而产生一系列的细胞毒性作用.研究发现蛋白磷酸酶2A 的活性对于肿瘤细胞的生长、增殖、粘附、迁移等都具有重要的作用.因此,为进一步探究MCLR 对肿瘤细胞的作用,本实验选取了人喉癌细胞Hep-2 作为研究对象,分别以0.5μM、1μM、5μM 和10μM 不同浓度梯度的MCLR 染毒24h,应用流式细胞仪、免疫印迹技术,免疫荧光技术以及免疫共沉淀技术,检测产生的细胞效应以及对PP2A 活性的影响和PP2A 底物磷酸化水平的变化情况.研究发现,MCLR 作用于Hep-2 后对细胞周期和凋亡影响不明显.而MCLR 进入Hep-2细胞与PP2A 特异性结合后明显抑制了PP2A 活性,并且在10μM 组活性降低最明显.同时检测到PP2A 各亚基蛋白表达水平发生了改变.随着染毒浓度的升高,支架亚基A 蛋白表达量略微下降,调节亚基B56α表达略微上升而B55α基本不变,催化亚基C 表达量有一定程度的升高,并伴随着C 亚基Leu309位点的甲基化以及Tyr307位点的磷酸化的升高.另外,还检测到核心酶AC 存在一定程度的解离,同时,C 亚基和α4 结合也下降.MCLR 对PP2A 的抑制作用还引起了骨架相关蛋白的改变以及细胞骨架系统的重构.细胞的微丝和微管都发生了明显的改变,10μM 染毒组细胞的微丝逐渐趋向边缘化,细胞内的微管结构也发生了改变.还造成了微管相关蛋白Tau 和膜细胞骨架连接蛋白Ezrin 磷酸化水平的升高.除此之外,MCLR对PP2A 活性的抑制作用还引起了P38 MAPK 和Erk1/2 蛋白的激活并影响其下游转录因子ATF-2、Elk1/2 和c-myc 的激活.以上结果表明：MCLR 能够进入Hep-2 细胞通过影响PP2A各亚基的蛋白表达水平、催化亚基C 的翻译后修饰水平以及核心酶AC 的结合程度从而抑制PP2A 的活性.同时,MCLR 抑制PP2A 活性还引起了Hep-2 骨架相关蛋白Tau 和Ezrin 的改变从而造成细胞骨架的重构.另外,MCLR 对PP2A 活性的抑制作用对MAPK 通路也产生了一定影响.与MCLR 对肝肿瘤细胞SMMC7721 的作用相比,同样抑制PP2A 活性,但对骨架相关蛋白的影响稍有不同.
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