堯國民，李中波,，謝光兵，侯強紅★

（1.湖南省懷化職業(yè)技術學院，湖南 懷化 418000；2.湖南農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學院，湖南 長沙 410128）

關鍵字：有機錫；細胞毒性；毒性機制

1 細胞生殖毒性

Urushibara N等用TBT預處理虹鱒性腺細胞，發(fā)現(xiàn)細胞內快速通過MAPKs持續(xù)磷酸化，磷酸化的信號通路包含ERK、JNK、p38 MAPK。分別對caspases和 MAPKs路徑用藥物抑制劑阻斷，分析表明TBT誘導非依賴caspase細胞死亡是通過p38 MAPK信號轉導通路完成，而TBT誘導依賴caspase細胞凋亡是通過JNK信號轉導通路完成。所以TBT誘導鱒性腺細胞RTG-2的毒性作用至少可以通過兩種信號級聯(lián)放大路徑。Mitra S等在體外共培養(yǎng)sertoli-germ細胞，用低劑量的TBTC處理細胞發(fā)現(xiàn)，細胞內迅速發(fā)生氧化應激，檢測到GSH的量降低，Ca2+濃度增加，ROS生產(chǎn)，線粒體去極化導致caspase-3激活，從而導致細胞凋亡。通過回收TBTC加入抗氧化劑NAC結果發(fā)現(xiàn)能減少細胞凋亡，這表明TBTC對細胞的的毒性作用，主要是氧化損傷。

2 細胞神經(jīng)毒性

Nakatsu Y等用原代培養(yǎng)的神經(jīng)皮層神經(jīng)細胞暴露500 nM TBT 0.5h發(fā)現(xiàn)細胞內ATP水平降低和AMPK磷酸化。通過加入AMPK的抑制劑Compound C后，發(fā)現(xiàn)能減少TBT的神經(jīng)毒性，這表明AMPK參與了TBT誘導的神經(jīng)細胞死亡。他們進一步研究表明AMPK磷酸化和ATP水平降低不直接導致神經(jīng)細胞死亡，而是通過谷氨酸受體。這些結果表明TBT誘導神經(jīng)細胞部分死亡是由于細胞自我吞噬引起。Oyanagi K等將兩種神經(jīng)細胞按相對豐富度不同放入4個培養(yǎng)體系中培養(yǎng)，表明TBT對神經(jīng)細胞的毒性作用是可變的，它取決于培養(yǎng)條件的變化，通過改變神經(jīng)細胞的培養(yǎng)環(huán)境就能改變TBT對細胞的神經(jīng)毒性。

3 免疫細胞毒性試驗

自然殺傷細胞是機體內一類重要的免疫細胞，它與抗腫瘤、抗病毒感染和免疫調節(jié)有關。有機錫能抑制NK細胞毒性作用，減弱機體對抗腫瘤和抗病毒感染。Whalen MM等在體外將不同濃度MBT,DBT和 TBT暴露在從成年男女性獲取自然殺傷細胞中，三種有機錫的對NK細胞毒力大小順序TBT＞DBT＞MBT，結合試驗表明TBT暴露24h，大約有50%的NK細胞喪失結合腫瘤細胞的能力，這表明NK細胞對腫瘤細胞受體發(fā)生改變。有機錫能導致胸腺萎縮，進一步引發(fā)機體免疫缺陷。Tomiyama K等從老鼠的胸腺分離出T淋巴細胞暴露于1 μM DBTC或TBTC。發(fā)現(xiàn)TBTC暴露會誘導 CAD(caspase activity DNase，CAD)表達，而且對 ICAD的影響很小(inhibitorofCAD，ICAD)。相反，DBTC的暴露會導致ICAD大量的表達，從而使CAD表達受到抑制。而且WST-8和JC-1試驗表明TBTC能快速激活Caspase，TBTC暴露10 min內檢測到線粒體釋放了細胞色素C，而相比DBTC對線粒體的影響要小得多。因此，DBTC和 TBTC引發(fā)T淋巴細胞毒性死亡的機制是不同的，DBTC主要誘導細胞壞死，而 TBTC主要誘導細胞發(fā)生凋亡。

4 癌細胞試驗

研究表明某些新合成的有機錫的抗癌活性要超過臨床的順鉑，成為最具潛力的抗癌藥物。Kamaludin N F等用新合成兩種有機錫，對白血病細胞Jurkat E6.1和 K-562細胞進行細胞毒性試驗，發(fā)現(xiàn)這兩種新合成的有機錫對兩種細胞系具有很強的細胞毒性作用。觀察所有細胞特征變化發(fā)現(xiàn)，經(jīng)兩種有機錫處理引起的癌細胞凋亡或壞死情況變化前后的都表現(xiàn)不一致。但其他細胞發(fā)生凋亡都先于B淋巴細胞NFS-70。這些結果表明兩種合成的有機錫化合物對不同的癌變細胞具有不同的選擇毒性。因此，我們可以通過篩選方法獲取對某一類癌癥有顯著作用的有機錫可以作為抗癌藥物。

5 干細胞試驗

已經(jīng)明確有機錫TBT是致肥因子，致肥與PPAR信號通路有關，但PPARγ引發(fā)肥胖機制至今未被闡明。Biemann R等用TBT暴露不同分化階段的間充質干細胞MSC和C3H10T1/2，發(fā)現(xiàn)兩者都能誘導PPARγ啟動子激活和抑制對脂肪生成起抑制作用的Pref-1、SOX9等mRNA表達。但在未分化的間充質干細胞C3H10T1/2中，TBT的暴露誘導的是非依賴的PPARγ轉錄，因為用藥物羅格列酮沉默或激活PPARγ基因，Pref-1、SOX9等mRNA表達都沒有改變。而在已經(jīng)分化是MSC細胞中,TBT誘導PPARγ激活將MSC細胞分化成脂肪細胞。這表明TBT誘導MSC細胞形成脂肪細胞有兩種不同作用機制，這兩種機制具有協(xié)調效應，都能促進成脂分化。

6 羊膜細胞試驗

Zhang Y等用低劑量的TBT預處理人羊膜細胞24h后，發(fā)現(xiàn)人羊膜細胞G2/M細胞周期停滯。他們認為是TBT能通過抑制PP2A活性進一步引發(fā)信號轉導ERK1/2級聯(lián)反應的抑制。當PP2A活性的降低導致c-Raf磷酸化水平升高，從而使c-Raf失活。失活的c-Raf會降低下游ERK1/2的磷酸化水平。通過級聯(lián)反應最終導致細胞核內cdc25C蛋白表達下降和p-cdc2蛋白表達增加。從而產(chǎn)生的G2/M細胞周期停滯毒性效應。

7 內表皮細胞試驗

Botelho G等不同濃度的TBT暴露豬動脈內皮細胞pAECs結果發(fā)現(xiàn)細胞內緊密連接的分子OCLN和ZO-1基因表達水平降低，而單核細胞黏附和細胞間黏附分子ICAM-1和血管內皮細胞粘附分子VCAM-1在1h內顯著升高。這表明TBT通過增加內皮細胞單核細胞黏附而改變動脈內皮表面的結構，達到干擾細胞與細胞和細胞與分子間的交流。隨著TBT劑量的增加pAECs細胞活力降低，并出現(xiàn)明顯的細胞壞死和凋亡。

8 小結

有機錫化合物的細胞毒性作用主要集中以下幾個方面：（1）誘導細胞死亡，包括凋亡、壞死和自我吞噬。（2）誘導細胞發(fā)生氧化應激,導致細胞損傷；（3）誘導PPARγ信號通路，干擾內分泌的穩(wěn)定；（4）誘導PPARγ/RXR的活化，促進脂肪細胞分化，引起肥胖；（5）抑制PP2A導致細胞G2/M細胞周期停滯；（6）誘導內皮細胞緊密連接的分子表達的改變而增加單核細胞黏附，進而引發(fā)心血管病。有機錫最大的研究價值是對各種癌細胞的毒性作用，研究表明新合成的有機錫對癌細胞具有劑量小，作用大的特點。由于有機錫對環(huán)境及動物的嚴重危害，國際對有機錫的使用作出相關限制，這也是有機錫至今未運用到臨床的重要原因。

通過對有機錫化合物的化學修飾和對不同的有機錫對不同的癌細胞的選擇毒性讓我們看到了希望。今后，我們可以通過化學修飾和篩選的方法生產(chǎn)出只對某種特定的癌細胞具有毒性作用的潛在抗癌藥物。