Индукция пероксидом водорода окислительного стресса in vitro в эпителиальных клетках молочной железы для изучения апоптоза опухолевых клеток линии MCF-7

Авторы: Шахристова Е.В.¹, Рязанцева Н.В², Степовая Е.А.³, Носарева О.Л.⁴

Реферат

Цель исследования. Подбор концентрации пероксида водорода, способной индуцировать развитие окислительного стресса и запускать апоптотическую гибель клеток эпителия молочной железы без элиминации клеток по пути некроза. Материал и методы. Объектом исследования выбраны культура клеток эпителия молочной железы человека (HBL-100) и опухолевая клеточная линия МСF-7 (эпителиоподобная аденокарцинома молочной железы человека). Моделирование окислительного стресса в клетках линии HBL-100 достигалось путем добавления пероксида водорода в конечных концентрациях 0,2; 0,3; 0,5 и 1,0 мМ. Определяли продукцию активных форм кислорода, а также содержание общего, восстановленного, окисленного глутатиона и величину их отношения в эпителиальных клетках линии HBL-100 для сравнительной оценки степени выраженности окислительного стресса с опухолевыми клетками линии МСF-7. Результаты и их обсуждение. Установлена оптимальная концентрация пероксида водорода – 0,3 мМ, при которой зарегистрировано нарастание продукции активных форм кислорода в эпителиоцитах, сопоставимое с их уровнем в опухолевых клетках, а также значение величины отношения восстановленного глутатиона к окисленному, образование максимального количества аннексин-положительных и минимального числа пропидий-положительных клеток.

Тэги

аденокарцинома молочной железы, апоптоз, окислительный стресс, опухолевая прогрессия

Список литературы

1. Архипов С.А., Шкурупий В.А., Зайковская М.В. и др. Разнонаправленные эффекты Н₂О₂ на макрофаги и фибробласты в условиях моделирования окислительного стресса // Соврем. наукоемкие технологии. 2010. (8). 76–77.

2. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы в биологических системах // Соросовский образоват. журн. 2000. 6. (12). 13–19.

3. Давыдов М.И., Аксель Е.М. Заболеваемость злокачественными новообразованиями населения России и стран СНГ в 2008 г. // Вестн. РОНЦ. 2010. 2. (21). 52–86.

4. Дубинина Е.Е. Продукты метаболизма кислорода в функциональной активности клеток (жизнь и смерть, созидание и разрушение). Физиологические и клинико-биохимические аспекты. СПб., 2006. 400 с.

5. Калинина Е.В., Чернов Н.Н., Алеид Р. и др. Современные представления об антиоксидантной роли глутатиона и глутатионзависимых ферментов // Вестн. РАМН. 2010. (3). 46–54.

6. Кондакова И.В., Какурина Г.В., Смирнова Л.П., Борунов Е.В. Регуляция пролиферации и апоптоза опухолевых клеток свободными радикалами // Сиб. онкол. журн. 2005. (1). 58–61.

7. Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. Система глутатиона. I. Синтез, транспорт, глутатионтрансферазы, глутатионпероксидазы // Биомед. химия. 2009. 55. (3). 255–277.

8. Меньщикова Е.Б., Зенков Н.К., Ланкин В.З. и др. Окислительный стресс: Патологические состояния и заболевания. Новосибирск, 2008. 284 с.

9. Октябрьский О.Н., Смирнова Г.В. Редокс-регуляция клеточных функций // Биохимия. 2007. 72. (2). 158–174.

10. Рязанцева Н.В., Новицкий В.В., Жукова О.Б. и др. Роль активных форм кислорода и белков семейства Bсl-2 в реализации ФНО-α-опосредованного апоптоза лимфоцитов // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2010. 148. (2). 139–142.

11. Старикова Е.Г., Таширева Л.А., Васильева О.А. и др. Участие редокс-сигнализации в опосредованной оксидом азота, монооксидом углерода и сульфидом водорода регуляции апоптоза и клеточного цикла // Бюл. сиб. медицины. 2013. 12. (1). 49–54.

12. Степовая Е.А., Петина Г.В., Жаворонок Т.В. и др. Роль тиолдисульфидной системы в механизмах изменений функциональных свойств нейтрофилов при окислительном стрессе // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2010. (8). 161–165.

13. Чиссова В.И., Старинский В.В., Петрова Г.В. Злокачественные новообразования в России в 2011 г. (заболеваемость и смертность). М., 2013. 289 с.

14. Anderson M.E. Determination of glutathione and glutathione sulfide in biological samples // Methods Enzymol. 1985. (113). 548–555.

15. Brigelius-Flohé R., Flohé L. Basic principles and emerging concepts in the redox control of transcription factors // Antioxid Redox Signal. 2011. 15. (8). 2335–2381.

16. Droge W. Free radicals in the physiological control of cell function // Physiol. Rev. 2002. 82. (1). 476–485.

17. Halliwell B. Biochemistry of oxidative stress // Biochem. Soc. Trans. 2007. (5). 1147–1150.

18. Halliwell B. Free radicals and antioxidants: updating a personal view // Nutr. Rev. 2012. 70. (5). 257–265.

19. Halliwell B., Whiteman M. Measuring reactive species and oxidative damage in vivo and in cell culture: how should you do it and what do the results mean? // Br. J. Pharmacol. 2004. 142. 231–255.

20. Khamaisi M., Kavel O., Rosenstock M. et al. Effect of inhibition of glutathione synthesis on insulin action: in vivo and in vitro studies using buthionine sulfoximine // Biochem. J. 2000. 349. (2). 579–586.

21. Murphy M.P., Holmgren A., Larsson N.G. et al. Unraveling the biological roles of reactive oxygen species // Cell Metab. 2011. 13. (4). 361–366.

22. Oberley T.D. Oxidative damage and cancer // Am. J. Pathol. 2002. 160. (2). 403–408.

23. Rahman I., Kode A., Biswas S.K. Assay for quantitative determination of glutathione and glutathione disulfide levels using enzymatic recycling method // Nat. Protoc. 2006. 1. (6). 3159–3165.

24. Ray P.D., Huang B.W., Tsuji Y. Reactive oxygen species (ROS) homeostasis and redox regulation in cellular signaling // Cell Signal. 2012. 24. (5). 981–990

Об авторах (для корреспонденции):

Шахристова Е.В. – к.м.н., руководитель научно-образовательного центра молекулярной медицины, e-mail: shaxristova@yandex.ru

Рязанцева Н.В. – д.м.н., проф., зав. кафедрой молекулярной медицины и клинической лабораторной диагностики, e-mail: office@ssmu.tomsk.ru

Степовая Е.А. – д.м.н., проф. кафедры биохимии и молекулярной биологии, e-mail: muir@mail.ru

Носарева О.Л. – к.м.н., доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии, e-mail: olnosareva@yandex.ru

Полный текст

1-2-2015.pdf

Поступило: 17/04/2015