冷 婧 邱 齡*
(山西醫(yī)科大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院心內(nèi)科,太原 030001)
不同劑量活性維生素D對(duì)大鼠細(xì)胞自噬的影響
冷 婧 邱 齡*
(山西醫(yī)科大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院心內(nèi)科,太原 030001)
目的 探討在生理狀況下不同劑量活性維生素D3(VD3)干預(yù)下老年大鼠是否發(fā)生細(xì)胞自噬,以及發(fā)生自噬的情況。方法 18月齡SD大鼠32只按體質(zhì)量隨機(jī)分為4組:A組:對(duì)照組;B組:低劑量活性VD3組[(0.01μg/kg)/d];C組:中劑量活性VD3組[(0.1μg/kg)/d];D組:高劑量活性VD3組[(0.4μg/kg)/d]。經(jīng)過5個(gè)月灌胃不同劑量活性VD3干預(yù)后處死,取1mm3肝臟組織4℃保存,取其余肝組織,生理鹽水沖洗,錫紙包裹-80℃保存。透射電鏡觀察大鼠肝臟細(xì)胞自噬情況。通過western-blot的方法測(cè)定自噬小體標(biāo)志物L(fēng)C3對(duì)細(xì)胞的自噬活性進(jìn)行半定量分析。結(jié)果 在生理狀況下不同劑量活性維生素D的干預(yù)導(dǎo)致大鼠細(xì)胞自噬泡與胞漿的比值:A、B、C、D四組大鼠自噬泡與胞漿比值之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩兩比較結(jié)果,A組與B、C、D組差異都有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),B組和C組之間差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),B組和C組都與D組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。LC3II/LC3I結(jié)果與大鼠細(xì)胞自噬泡與胞漿的比值相同。結(jié)論 在生理狀況下長(zhǎng)期大劑量給予不同劑量活性維生素D可對(duì)老年大鼠細(xì)胞自噬產(chǎn)生不同影響。
細(xì)胞自噬;活性維生素D;LC3
自噬是一種在進(jìn)化上高度保守的溶酶體自我消化的過程,對(duì)細(xì)胞內(nèi)動(dòng)態(tài)平衡,分化和存活有著至關(guān)重要的意義。作為一種適應(yīng)性反應(yīng),研究人員發(fā)現(xiàn),適度的激活細(xì)胞自體吞噬能夠凈化自身衰老或者受損的蛋白質(zhì)和細(xì)胞器從而達(dá)到延緩衰老的功效,還能夠控制和治療與衰老有關(guān)的慢性疾病如心腦血管疾病、糖尿病和癌癥等[3],如何通過激活細(xì)胞自噬而達(dá)到抗衰老,預(yù)防疾病,延長(zhǎng)壽命的目的已經(jīng)成為了國(guó)內(nèi)外研究者的熱門課題。
維生素D是一種脂溶性、活性、激素樣維生素,1,25(OH)2VD3是它的活性形式。在最近的二十年來隨著分子生物學(xué),細(xì)胞生物學(xué)的不斷進(jìn)步,研究人員發(fā)現(xiàn)維生素D在人體的不同細(xì)胞調(diào)控著不同基因的表達(dá)控制他們的增殖、分化和存活[4-8]。近幾年來,VD3由于其在抵抗衰老和影響基因表達(dá)方面的作用而被人們從新認(rèn)知。他們認(rèn)為細(xì)胞自噬在維生素D的影響下對(duì)健康發(fā)揮著更加重要的作用[3]。在關(guān)于癌癥和結(jié)核分離桿菌感染的治療的研究中表明大劑量的活性維生素D可以引起細(xì)胞內(nèi)自噬溶酶體發(fā)生作用,從而引起細(xì)胞自噬[10-11]。但在生理情況下,大劑量活性維生素D是否引起細(xì)胞自噬并不確定。
本研究擬通過添加不同劑量活性VD3擬誘導(dǎo)構(gòu)建活性VD3誘導(dǎo)老齡大鼠細(xì)胞自噬模型。以透射電子顯微鏡觀察細(xì)胞自噬現(xiàn)象,用western-blot方法檢測(cè)實(shí)驗(yàn)大鼠肝臟組織LC3表達(dá),通過比較不同組別間實(shí)驗(yàn)大鼠C3II/LC3I的比值,明確不同組別大鼠發(fā)生細(xì)胞自噬的程度和差異,以期明確在生理狀況下活性VD3對(duì)于細(xì)胞自噬的作用。
1.1 儀器與試劑
透射式電鏡(日本日立H I-TACH I公司H-600);超薄切片機(jī)(瑞典LKB公司LKB-V);超聲波粉碎儀(美國(guó)sonics公司CPX130);脫色搖床(中國(guó)其林貝爾公司9550);酶標(biāo)儀(美國(guó)MD公司spectra Maxplus384);紫外凝膠成像系統(tǒng)(美國(guó)protein simple公司Alpha Fluor chemHD2);恒溫水浴鍋(中國(guó)HHS-11-4);高速冷凍離心機(jī)(美國(guó)索福ST16R);電泳儀(美國(guó)伯樂041BR);蛋白電泳半干轉(zhuǎn)儀(美國(guó)伯樂221BR);精密電子天平(瑞士梅特勒公司PL402-L)漩渦混勻器VEKTEX-5:(其林貝爾儀器制造有限公司)。
活性VD購(gòu)自sigma公司純度為99%,LC3抗體購(gòu)自sigma公司,14月齡SD雄性大鼠,體質(zhì)量320~470g以及飼料(山西醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心)。
1.2 方法
1.2.1 大鼠分組及取材
大鼠32只自由飲食洗脫2周,飼料為全價(jià)顆粒料(主要營(yíng)養(yǎng)成分:粗蛋白19.31%、粗脂肪2.9%、粗纖維3.1%、水分8.7%、鈣0.5%、磷0.5%),2周飲食洗脫后后按體質(zhì)量隨機(jī)分為:A組:不添加維生素D組;B組:低劑量活性維生素D組[(0.01μg/kg)/d];C組:中劑量活性維生素D組[(0.1μg/kg)/d];D組:高劑量活性維生素D組[(0.4μg/kg)/d]。普通環(huán)境飼養(yǎng),灌胃所用活性維生素D溫度20~24℃,濕度55%~80%,自然光照,飲用自來水,每周換墊料2次。大鼠以及飼料均由山西醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心提供。觀察并記錄各組大鼠的一般情況(進(jìn)食、飲水、活動(dòng)等)及,每周檢測(cè)體質(zhì)量并記錄,以便評(píng)估其健康狀態(tài)及營(yíng)養(yǎng)狀況。
飼養(yǎng)5個(gè)月后,A、B、C、D四組大鼠均應(yīng)禁食24h后次日清晨開始采集標(biāo)本。用3%的戊巴比妥鈉麻醉大鼠后切開皮膚及皮下組織暴露肝臟,快速剪下一小塊肝臟組織在預(yù)冷的固定液30s內(nèi)切成1mm3大小的組織塊,置于2%的戊二醛固定液2h后緩沖液沖洗后浸泡,4℃保存?zhèn)溆?。切取大鼠剩余部分肝臟,用預(yù)冷生理鹽水沖洗后,切成均勻的小塊包入錫紙中,放入-80℃冰箱備用。
1.2.2 透射電鏡觀察肝細(xì)胞自噬泡
經(jīng)過常規(guī)取材、雙重固定、脫水、浸透、包埋、切片(厚度為50nm)、醋酸雙氧鈾和枸櫞酸鉛雙重染色后,透射電鏡觀察、拍照、記錄。
1.2.3 用western-blot的方法半定量檢測(cè)自噬小體標(biāo)志物L(fēng)C3
1.2.3.1 western-blot系統(tǒng)儲(chǔ)備液體的配置
丙烯酰胺儲(chǔ)備液:1g的甲叉丙烯酰胺,29g的丙烯酰胺溶于60mL三蒸水中加熱溶解定溶到100mL后過濾,放4℃保存。5×電泳緩沖液:15.1gtris堿、94g甘氨酸、50mL10%的SDS加三蒸水后用HCl調(diào)節(jié)pH至8.3,定溶于1000mL放4℃保存。凝膠緩沖液:tris-HCL8.8,1.5M tris-base溶于三蒸水中,HCL調(diào)pH至8.8定溶于1000mL放4℃保存。tris-HCL6.8,1M tris-base溶于三蒸水中,HCL調(diào)pH至6.8定溶于1000mL放4℃保存。10gSDS定溶于100mL水中配置成10%的SDS溶液室溫保存。0.1gAPS溶于1mL三蒸水中避光4℃保存,一周內(nèi)使用。轉(zhuǎn)膜緩沖液:200mL甲醇、14.4g甘氨酸、3gtris-base溶于三蒸水后調(diào)pH至8.3定容于1L水中4℃保存。
1.2.3.2 蛋白樣品的提取
將標(biāo)本解凍后取50mg組織塊用預(yù)冷干凈的刀片盡量切碎,按說明加入500uL的RIPA裂解并加入PMSF液置于超聲細(xì)胞破碎儀中超聲低溫勻漿,直至組織碎塊完全勻漿,放入4℃冰箱充分裂解1~3h后低溫離心收集取上清。整個(gè)過程,于冰上操作。用BCA蛋白測(cè)定分析盒測(cè)定各組蛋白濃度,并用裂解液調(diào)節(jié)各組總蛋白濃度相等,并計(jì)算蛋白上樣量。
1.2.3.3 SDS-PAGE電泳、半干轉(zhuǎn)膜、免疫印跡等實(shí)驗(yàn)步驟詳細(xì)參考分子克隆實(shí)驗(yàn)指南以及本校中心實(shí)驗(yàn)室的操作,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果優(yōu)化選擇。制備好干凈的玻璃板,灌入預(yù)先配置好的15%的分離膠5mL,加正丁醇?jí)浩剑毯蠹尤?%濃縮膠并迅速插入梳子。將樣本1∶1混合2×的上樣緩沖液,煮沸5min后迅速放入冰中,使其快速冷卻。等濃縮膠凝固后,把梳子拔出,在第一個(gè)齒孔位置加入預(yù)染marker然后依次進(jìn)行上樣。上樣之后進(jìn)行電泳,在濃縮膠上加電壓為80v,至分離膠后,轉(zhuǎn)換電壓為120v,直至溴酚藍(lán)跑到底部。將跑好的膠切分后,把有條帶的部分進(jìn)行半干轉(zhuǎn)。半干轉(zhuǎn)后洗膜3次,每次5min,之后用用TBST配置成的5%富含V成分的牛血清白蛋白封閉液在室溫下?lián)u床封閉2h,再洗3次膜,每次5min。根據(jù)預(yù)染maker的位置大概判斷?-actin和目的條帶的位置將膜剪切后加入分別加入?-actin抗體和LC3抗體過夜。隔日洗膜三次每次5min,加入分別加入?-actin和LC3抗體的二抗,室溫?fù)u床孵育2h,之后洗膜3次,每次5min,進(jìn)行曝光。
1.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
結(jié)果采用SPSS16. 0軟件包建立數(shù)據(jù)庫,并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)資料以表示。各組細(xì)胞自噬小體與胞漿的比值因方差不齊所以用秩和檢驗(yàn)(Kruskal-Wallis H test),兩組之間的進(jìn)一步比較采用LSD-t多重比較,檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。各組細(xì)胞自噬小體LC3II/LC3I的結(jié)果比較用單因素方差分析,檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05,兩組之間的進(jìn)一步比較采用擴(kuò)展的t檢驗(yàn)法,檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
2.1 透射電鏡觀察肝細(xì)胞自噬泡?
A組:不添加活性維生素D組肝臟,細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)分布均勻,核仁明顯;脂滴較多,線粒體嵴結(jié)構(gòu)清晰,核糖體較多,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分布在細(xì)胞質(zhì),自噬溶酶體少見。B組和C組:肝臟細(xì)胞核內(nèi)染色體輕度凝集、邊聚,核仁可見,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)線粒體豐富,腫脹明顯,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輕度擴(kuò)張,自噬溶酶體數(shù)量較多。D組:肝臟細(xì)胞核圓形,核內(nèi)染色質(zhì)輕度邊聚,線粒體豐富,線粒體輕度腫脹,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輕度擴(kuò)張,自噬溶酶體較多。自噬泡為單層或雙層膜包裹著的處于不同降解階段的胞質(zhì)成分或廢棄的細(xì)胞器經(jīng)消化降解后形成的板層樣結(jié)構(gòu)。見圖1和表1。
圖1 所示:A組為不添加VD組,B組為低劑量VD組,C組為中劑量,D組高劑量VD組
表1 自噬泡與胞漿面積的比值
因?yàn)樗慕M自噬泡與胞漿的比值因方差不齊,所以采用了秩和檢驗(yàn)(Kruskal-Wallis H test)。χ2=12.793,P<0.05,P=0.005??偟膩碇v四組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。各組細(xì)胞自噬泡與胞漿比值在兩組之間的進(jìn)一步比較采用擴(kuò)展的t檢驗(yàn)法,兩兩比較結(jié)果,A組與BCD組差異都有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,B組和C組差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,二者都與D組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.2 用western-blot檢測(cè)自噬小體標(biāo)志物L(fēng)C3II/LC3I的比值
見表2。
表2 細(xì)胞自噬小體LC3II/LC3I的比值
多組之間的比較用單因素方差分析,F(xiàn)=8.711,P<0.0001。總的來講四組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。進(jìn)一步采用LSD-t進(jìn)行多組之間的兩兩比較。結(jié)果:不添加VD3組與每個(gè)組差異都有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,低劑量VD3組和中劑量VD3組差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,二者都與高劑量VD3差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見圖2。
圖2
不同組別LC3II/LC3I比值,見圖3。
圖3
細(xì)胞自噬是一種在進(jìn)化上高度保守的降解過程,是通過降解受損蛋白、細(xì)胞器以及有潛在危險(xiǎn)病原體的細(xì)胞來保護(hù)機(jī)體的一種機(jī)制[2,12]。細(xì)胞自噬貫穿于正常細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育和生理病理過程中,能清除細(xì)胞內(nèi)過量的或受損的細(xì)胞器和蛋白質(zhì),對(duì)維持蛋白質(zhì)代謝平衡和細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定起重要作用,它對(duì)防止老化、延長(zhǎng)壽命有積極作用[13]。研究表明細(xì)胞自噬與衰老及抗衰老密切相關(guān),隨著年齡的增加自噬功能下降,長(zhǎng)期抑制細(xì)胞自噬加速了衰老,有研究證明在大鼠長(zhǎng)期刺激自噬可延緩衰老的過程[9]。
隨著分子生物學(xué),細(xì)胞生物學(xué)的不斷進(jìn)步,VD3由于其在抵抗衰老和影響基因表達(dá)方面的作用而被人們從新認(rèn)知。研究人員發(fā)現(xiàn)VD3在人體的不同細(xì)胞調(diào)控著不同基因的表達(dá),通過大量的研究確定VD3直接影響著人類229個(gè)基因的活性[14],增強(qiáng)和減弱大約900多種不同基因的表達(dá)[15]。它對(duì)除了已經(jīng)成為老生常談的抗佝僂病作用之外還與大部分老年慢性疾病,如心臟病、糖尿病、高血壓、癌癥等發(fā)生發(fā)展都有著密切的關(guān)聯(lián)[16],更有研究發(fā)現(xiàn)VD3可以部分逆轉(zhuǎn)老年大鼠眼底的黃斑變性[17]。第一次關(guān)于維生素D化合物激活自噬的研究來自由維生素D衍生物1,25(OH)2VD3和EB1089對(duì)癌癥細(xì)胞引起的特殊的細(xì)胞毒作用[18]。用1,25(OH)2VD3和EB1089治療乳腺癌引起的是一種非典型的細(xì)胞死亡獨(dú)立于凋亡蛋白半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶引起的凋亡[19]即細(xì)胞自噬。在近幾年的研究中發(fā)現(xiàn),在對(duì)一些癌癥和感染的病理治療中發(fā)現(xiàn),大劑量活性維生素D3可以誘發(fā)細(xì)胞自噬。他可能的機(jī)制是通過增加胞漿內(nèi)游離鈣濃度,激活CAMKK-?,再激活A(yù)MPK[20-21],磷酸化TSC1/TSC2,阻止了PHEB的表達(dá),減少了對(duì)mTOR的正反饋,導(dǎo)致ATG蛋白合成,細(xì)胞自噬發(fā)生。在單核細(xì)胞中VD引起的細(xì)胞自噬可能通過的旁路途徑:通過維生素D3受體上調(diào)蛋白hCAP-18衍生出來的LL-37縮氨肽,不僅可以參與構(gòu)建自噬泡結(jié)構(gòu),而且通過上調(diào)Atg-5,Atg-6,Beclin-1促進(jìn)自噬泡和溶酶體融合[21]。以上研究是在癌癥和感染時(shí)大劑量活性VD3衍生物在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)生的促進(jìn)細(xì)胞自噬的作用,但是在生理狀況下使用大劑量維生素D3誘發(fā)細(xì)胞自噬的研究還沒有。
在以往對(duì)于誘導(dǎo)細(xì)胞自噬的研究中發(fā)現(xiàn),有很多能誘導(dǎo)細(xì)胞自噬的有多種形式,比如饑餓、缺氧、感染以及使用一些用于治療癌癥的藥物等[8]本實(shí)驗(yàn)通過在生理狀況下使用不同劑量活性維生素D3干預(yù)不同組別大鼠,經(jīng)過一段時(shí)間干預(yù)后,取大鼠肝臟組織,檢測(cè)通過透射電鏡觀察各組大鼠肝臟細(xì)胞自噬的情況,經(jīng)過計(jì)算顯示:三個(gè)不同劑量維生素D3干預(yù)組自噬泡占胞質(zhì)總面積的比值明顯大于對(duì)照組自噬泡占胞質(zhì)總面積的比值,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。低劑量和中劑量活性VD3干預(yù)組大鼠細(xì)胞自噬泡占胞質(zhì)總面積的比值,差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。高劑量活性VD3組與低劑量和中劑量活性VD3組大鼠細(xì)胞自噬泡占胞質(zhì)總面積的比值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。使用western-blot的方法檢測(cè)自噬小體標(biāo)志物L(fēng)C3,通過灰度分析和統(tǒng)計(jì)看大鼠細(xì)胞自噬程度。對(duì)照組大鼠和其余三組維生素D干預(yù)組大鼠LC3II/LC3I差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,低劑量和中劑量組LC3II/LC3I沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩組都與高劑量組LC3II/LC3I差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩種分析結(jié)果一致。由此可見,在生理狀態(tài)下,大劑量活性VD3可以誘導(dǎo)老年大鼠細(xì)胞自噬的發(fā)生,且與劑量有關(guān)?;钚訴D3是否與維生素D受體結(jié)合并通過基因表達(dá)產(chǎn)生抑制mTOR激酶的蛋白表達(dá),激活了mTOR信號(hào)途徑進(jìn)而增強(qiáng)了細(xì)胞發(fā)生自體吞噬及其相應(yīng)的細(xì)胞機(jī)制對(duì)細(xì)胞自噬的影響等將有待于進(jìn)一步研究。我們推測(cè)將在應(yīng)用臨床藥物控制疾病的同時(shí)通過給予合適劑量活性VD3來調(diào)控細(xì)胞自噬,對(duì)健康產(chǎn)生重要影響,將是細(xì)胞自噬在臨床應(yīng)用中的一個(gè)方向,對(duì)一些老年病,如心腦血管疾病的治療,在藥物控制疾病的基礎(chǔ)上開創(chuàng)新的輔助手段。
[1] Hemmingsen C,Staun M,Lewin E,et al.Effect of Vitamin D Metabolites and Analogs on Renal and Intestinal Calbindin-D in the Rat[J].Calcif Tissue Int,1996,59(5):371-376.
[2] Levine B,Kroemer G.Autophagy in the pathogenesis of disease[J]. Cell,2008,132(1): 27-42.
[3] HΦyer-Hansen M,Pauline S,Nordbrandt S.Autophagy as a basis for the health-promoting effects of vitamin D[J].Trends Mol Med, 2010,16(7):295-302.
[4] Jones G.Expanding role for vitamin D in chronic kidney disease: importance of blood 25-OH-D levels and extra-renal 1alphahydroxylase in the classical and nonclassical actions of 1alpha,25-dihydroxyvitamin D(3)[J].Semin Dial,2007,20(4):316-324.
[5] Norman AW.From vitamin D to hormone D:fundamentals of the vitamin D endocrine system essential for good health[J].Am J Clin Nutr,2008,88(2):491S-499S.
[6] White JH.Vitamin D signaling,infectious diseases,and regulation of innate immunity[J].Infect Immun,2008,76(9):3837-3843.
[7] Zittermann A,Schleithoff SS,Frisch S,et al.Circulating calcitriol concentrations andtotal mortality[J].Clin Chem,2009,55(6):1163-1170.
[8] Bikle DD.Vitamin D:newly discovered actions require reconsideration of physiologic requirements[J].Trends Endocrinol Metab, 2010,21(6):375-384.
[9] Bergamini E,Cavallini G,Donati A,et al.The Role of Autophagy in Aging[J].Ann N.Y Acad Sci,2007,1114(1):69-78.
[10] Mathiasen IS.EB1089,a novel vitamin D analogue,has strong antiproliferative and differentation inducing effects on cancer cells[J].Steroid Biochem Mol Biol,1993,46(3):365-371.
[11] Mathiasen IS,Lademann U,J??ttel? M.Apoptosis induced by vitamin D compounds in breast cancer cells is inhibited by Bcl-2 but does not involve known caspases or p53[J].Cancer Res, 1999,59(19):4848-4856.
[12] Hyer-Hansen M,Pauline S,Nordbrandt S.Autophagy as a basis for the health-promoting effects of vitamin D[J].Trends Mol Med, 2010,16(7):295-302.
[13] Bergamini E,Cavallini G,Donati A,et al.The role of m acroautophagy in the ageing process,ant-ageing intervention and ageassociated diseases[J].Int J Biochem Cell Biol,2004,36(12):2392-2404.
[14] Agmon-Levin N,Theodor E,Segal RM,et al.Vitamin D in Systemic and Organ-Specific Autoimmune Diseases[J].Clinic Rev Allerg Immunol,2012[Epub ahead of print].
[15] Kamen DL,Tangpricha V.Vitamin D and molecular actions on the immune system: modulation of innate and autoimmunity[J]. J Mol Med,2010,88(5):441-450.
[16] Hoyer-Hansen M,Bastholm L,Szyniarowski P,et al.Control of macroautophagy by calcium,calmodulin-dependent kinase kinasebeta,and Bcl-2[J].Mol.Cell,2007,25(26):193-205.
[17] Lee V,Rekhi E,Kam JH,et al.Vitamin D rejuvenates aging eyes by reducing inflammation, clearing amyloid beta and improving visual function[J].Neurobiol Aging,2012,33(10):2382-2389.
[18] Mathiasen IS.EB1089,a novel vitamin D analogue,has strong antiproliferative and differentation inducing effects on cancer cells[J].Steroid Biochem Mol Biol,1993,46(3):365-371.
[19] Mathiasen IS,Lademann U,J??ttel? M.Apoptosis induced by vitamin D compounds in breast cancer cells is inhibited by Bcl-2 but does not involve known caspases or p53[J].Cancer Res,1999, 59(19):4848-4856.
[20] Hoyer-Hansen M,Bastholm L,Szyniarowski P,et al.Control of macroautophagy by calcium,calmodulin-dependent kinase kinasebeta,and Bcl-2[J].Mol Cell,2007,25(26):193-205.
[21] Yuk JM,Shin DM,Lee HM,et al.Vitamin D3 induces autophagy in human monocytes/macrophages via cathelicidin[J].Cell Host Microbe,2009,6(3):231-243.
The Effect of Different Dosage of 1-25(OH)2VD3to Rat Autophagy
LENG Jing, QIU Ling
(Department of Cardiology, Second Clinical Medical College, Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, China)
Objective To explore whether under the physiological condition given different dosage of 1-25(OH)2VD3in aged rats could lead different autophagy. Method Thirty-two male 18-month-old SD rats were randomly divided into 4 groups: A: control group, B: Low dosage of 1-25(OH)2VD3, [0.01 μg/kg×d]; C: middle dosage of 1-25(OH)2VD3[0.1μg/kg × d]; D: high dosage of 1-25(OH)2VD3[0.4, μg/kg × d]. Given the rats with different dosages of 1-25(OH)2VD3. Take the samples after five months. Autophagsomes were observed with Transmission Electron Microscopy, Western-blot detect the expression of LC3 which is the marker proteins for autophagy. And then comparing different of rats LC3 expression occurrence autophagy and degree of difference in different groups. Result Under physiological conditions given different dosage of 1-25(OH)2VD3in four groups lead the proportions of autophagosome to the total area of cytoplasm have significant difference(P<0.05).Pairwise comparison results The proportions of autophagosome to the total area of cytoplasm in group A was significantly lower than any other groups(P<0.05).There have no statistical different between group B and group C(P>0.05).There have significant difference between group B and group D,group C and group D(P<0.05).The result of LC3II/LC3I were as same as the result of proportions of autophagosome to the total area. Conclusion To old rats under physiological condition long-term given different large dosage of VD3can lead different autophagy degree in different groups.
Autophagy; 1-25(OH)2VD3; LC3
R54;R329.2+5
B
1671-8194(2013)27-0001-04
山西省自然科學(xué)基金(項(xiàng)目編號(hào):2010011054-2)
*通訊作者