SPATA12基因在氧化損傷中的作用及機制.pdf

1、正常生理情況下，細胞內的活性氧(Reactive oxygen species，ROS)水平會維持在一定的范圍內，并發(fā)揮其重要的生理功能。外源或病理因素會導致機體的氧化還原狀態(tài)失衡，進而引起ROS的積累。ROS具有強氧化性，會對機體細胞的DNA、蛋白質（包括酶）、糖脂類等重要生物大分子進行攻擊，阻礙其正常生理功能的發(fā)揮，引起細胞的氧化損傷。ROS引起的細胞損傷與人類大部分的疾病相關，如心血管疾病、神經退行性疾病、癌癥和肺的纖維化等。因此

2、，進行有關抗氧化的研究對了解或診治這些疾病具有重要的意義。
　　SPATA12(Spermatogenesis Associated Gene12，SPATA12)是一個精子發(fā)生相關基因。在前期的工作中，本課題組發(fā)現(xiàn)SPATA12在紫外誘導的DNA損傷過程中發(fā)揮作用，這提示我們其可能也參與了氧化應激損傷修復過程。基于此，本文從以下三個方面探討了SPA TA12在抗氧化損傷中的作用。
　　1.細胞氧化損傷模型的建立
　　

3、ROS主要包括超氧陰離子(O2-·)、羥自由基(OH·)和過氧化氫(H2O2)等，是引起細胞氧化損傷的重要因素。在本研究中，采用H2O2為氧化劑，以HeLa或MCF-7為實驗材料，建立細胞氧化損傷模型。用0～70μM的H2O2處理細胞8h，通過細胞形態(tài)學、MTT分析、生化檢測等方法發(fā)現(xiàn)，隨著H2O2濃度的升高，細胞的形態(tài)逐漸改變，存活率降低，細胞超氧化物歧化酶(SOD)的活力降低，谷胱甘肽(GSH)的含量減少;而脂質氧化產物(MDA)的

4、含量上升，說明H2O2對細胞造成了氧化損傷。
　　2.SPATA12的抗氧化損傷功能及其作用機制
　　基于上述細胞氧化損傷模型，采用定量PCR技術分析發(fā)現(xiàn)，在H2O2的作用下，SPA TA12的表達明顯上調，表明SPA TA12能夠響應氧化應激信號的誘導。通過雙熒光素酶報告基因實驗發(fā)現(xiàn)，轉錄因子AP-1參與了SPA TA12應答H2O2刺激的生理過程，其位于SPATA12啟動子區(qū)域的TRE元件發(fā)揮了重要作用。而HSF1 de

5、coyODNs實驗結果表明，轉錄因子HSF1在SPA TA12響應細胞氧化應激中的作用不明顯。
　　隨后，通過PI染色實驗的分析表明，SPATA12能夠抑制H2O2誘導的細胞凋亡;通過對氧化損傷相關指標的檢測發(fā)現(xiàn)，SPATA12能夠降低細胞內MDA和ROS的含量。這些結果表明，SPATA12可能具有抵抗H2O2誘導的氧化損傷的功能。
　　3.抗氧化中藥單體對SPA TA12表達的影響
　　通過MTT、定量PCR等方法，

6、我們還檢測了白藜蘆醇、熊果酸、槲皮素和淫羊藿苷等四種具有抗氧化作用的中藥單體對SPATA12表達的影響。結果顯示，20μM濃度的白藜蘆醇能夠上調SPATA12 mRNA的表達，而其他中藥單體不能明顯提高SPATA12的表達。通過雙熒光素酶報告基因實驗進一步發(fā)現(xiàn)，轉錄因子AP-1的TRE元件在SPATA12應答白藜蘆醇的過程中同樣也發(fā)揮了重要作用。
　　綜上，本研究證實了SPATA12能夠通過轉錄因子AP-1來應答外源ROS的刺激;