四氯戴奧辛誘導人類胚胎滋養層細胞氧化壓力及細胞之凋亡

戴奧辛(dioxin)因具有高毒性、廣泛性與累積性，已被列為人類確定致癌物。戴奧辛為約210種不同的化合物總稱，主要組成為兩個氧原子聯結一對苯環類化合物，而其結構和荷爾蒙相似，被證明可嚴重影響人體的新陳代謝﹐干擾賀爾蒙的平衡等；而本實驗中使用四氯戴奧辛(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, TCDD)，則為戴奧辛族群中最具毒性的化合物。有研究顯示，在懷孕婦女長期暴露在戴奧辛過高的環境下，會增加胚胎流產及子宮內胎兒成長遲滯(intrauterine growth retardation)的機率。本實驗探討TCDD對人類胚胎滋養層細胞(trophoblast cells)之細胞生理與粒線體功能的影響進行研究，並進一步探討其造成傷害的訊息機制。在戴奧辛刺激下，以西方墨點法可觀察到人類滋養層細胞缺氧誘發因子-1?(hypoxia inducible factor-1?，HIF-1?)蛋白表現增加，可誘導活性氧自由基(reactive oxygen species, ROS)的增加，造成粒線體DNA斷損突變(deletions)增加，我們於經過TCDD處理的胚胎滋養層細胞中偵測到7599bp deletion；並且造成粒線體DNA拷貝數(copy number)減少至52％。此外，代表DNA氧化損傷的分子標記-8-羥基去氧鳥糞嘌呤(8-hydroxy-2’-deoxyguanosine)及脂質過氧化物(lipoperoxide)，在TCDD刺激下呈現6.5倍與2.58倍增加的情形，表示TCDD對人類胚胎滋養層細胞產生氧化性傷害，並造成粒線體ATP含量減少。我們發現經TCDD處理後，細胞保持在缺氧狀態及大量ROS產生。以流式細胞技術儀(FACS analysis)分析經Annexin V及PI染色的細胞，則可觀察到當細胞以TCDD 24小時刺激後，增加53%細胞凋亡。我們進一步以西方墨點法分析細胞凋亡蛋白質變化，其結果顯示p53、Bax隨刺激時間的增加，其蛋白表現隨之增加。而Bcl-2蛋白則有蛋白表現減少的趨勢。此外，顯示由TCDD刺激誘發細胞缺氧時，細胞可能會誘導p53蛋白質表現，之後經由Bax蛋白質調控，改變Bcl-2/Bax平衡，而促使細胞凋亡。此外，我們藉由PI3K/Akt抑制劑(wortmannin)的添加處理證實戴奧辛誘導人類滋養層細胞缺氧誘發因子-1??(hypoxia inducible factor-1?，HIF-1?)蛋白表現增加是經由PI3K/Akt pathway，我們也進一步分析其ROS是否參與調控HIF-1?蛋白，當細胞預先處理L-N-acetylcysteine後發現HIF-1?蛋白表現有減少的趨勢，我們更加確認TCDD誘導HIF-1?蛋白表現是經由ROS調控的PI3K/Akt pathway。經由上述實驗結果，我們推論戴奧辛經由引發人類滋養層細胞產生大量ROS造成氧化性傷害，粒線體功能缺損，增加細胞凋亡。我們亦證實當人類滋養層細胞在TCDD刺激處理後增加了2.67倍細胞侵入能力。此外，缺氧亦被認為與胎盤發育不全，組織缺氧，缺少血液供應有關。綜合以上實驗結果，我們推論由TCDD處理引發的缺氧及ROS大量產生可能是造成胎兒死亡的主要因素。

關鍵字

細胞凋亡；戴奧辛

並列摘要

無資料

並列關鍵字

apoptosis ； dioxin

參考文獻

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