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ebselen和n -乙酰半胱氨酸对原代人成纤维细胞株复制衰老的影响

免疫与衰老体积12，文章号:8（2015）引用本文

摘要

根据对T细胞完整性标志物和人外周血单个核细胞和CD4功能的影响，选择浓度的ebselen和n -乙酰半胱氨酸的管理已被证明具有抗氧化潜力+T细胞克隆。在这里，我们评估了不同抗氧化剂浓度对胚胎肺(MRC-5)和包皮(HFF)原代人成纤维细胞株复制衰老的影响。抗氧化剂浓度对两种成纤维细胞株的累积种群倍增、氧化DNA损伤水平、细胞内GSH:GSSG比、热休克反应的强度和衰老诱导均无影响。我们的结果显示，这两种抗氧化剂对原代成纤维细胞菌株没有影响，并揭示了它们的细胞类型特异性抗氧化潜力。

简介

Ebselen是一种合成的硒-有机活性氧(ROS)清除化合物，模仿谷胱甘肽过氧化物酶，一种抗氧化硒酶，能够还原过氧化氢(H2O2) [1］．n -乙酰l -半胱氨酸(NAC)是谷胱甘肽(GSH)的前体，是另一种参与细胞解毒的抗氧化剂[2］．先前的一项研究表明，ebselen和NAC分别在人外周血单个核细胞和CD4中具有抗氧化潜能+T细胞来源于健康的年轻(25-30岁)和老年(55-60岁)捐赠者。我们观察到，在两种抗氧化剂处理的样品中，细胞内GSH:GSSG比值显著升高，DNA氧化损伤水平降低，增殖能力增强[3.］．在人类外周血衍生的CD4细胞中，除了累积种群加倍(pd)的增加外，还观察到类似的情况+T细胞克隆(TCCs)来自健康的26岁和45岁捐赠者[3.］．

在这项研究中，我们研究了不同浓度的ebselen或NAC对原代人成纤维细胞复制衰老的影响，并研究了这些化合物是否对它们向衰老的过渡有影响。先前对灵长类动物的研究已经揭示了衰老皮肤成纤维细胞百分比的年龄依赖性增加在活的有机体内，证明了在我们的衰老研究中使用成纤维细胞菌株作为模型系统的合理性[4］．人类成纤维细胞经历一定数量的群体倍增(pd)，从50到80不等，这取决于成纤维细胞菌株类型，在达到永久细胞周期停滞状态之前。这种抑制使它们成为研究衰老的理想模型系统[5］．细胞衰老是细胞代谢活跃的一种状态。诱导衰老导致组织完整性和功能下降，最终导致许多与衰老相关的疾病[6］．许多机制和途径(主要是p53-p21和p16-pRB途径)已被证实与细胞衰老有关[7］．虽然没有单一的标记物可以表征这种状态，但主要是与衰老相关的β半乳糖苷酶(SA - β Gal)染色百分比的增加已主要用于区分衰老状态[8］．细胞衰老的一些类型的原代哺乳动物细胞培养镜像在活的有机体内老化机制[9］．本研究的目的是确定补充ebselen或NAC对复制性衰老的影响在体外，在原代人成纤维细胞中。

选定浓度的ebselen和NAC对细胞类型的特异性影响

原代人成纤维细胞MRC-5 (智人，妊娠14周，男性，正常肺成纤维细胞，ATCC) [10和人包皮成纤维细胞(HFF，智人，包皮成纤维细胞)[11]按照所描述的方式保存在培养基中[12]，并添加不同浓度的ebselen (0, 15, 30, 60, 100 μM)或NAC (0, 2.5, 5, 7.5, 10 mM)。每周更换两次含有不同抗氧化浓度的成纤维细胞培养基，模拟我们之前研究中tcc和人外周血的培养条件[3.，13］．这两种化合物都因其在许多其他类型细胞中的抗氧化潜能而为人所知。3.，13］．然而，我们观察到两种成纤维细胞菌株的累积pd没有显著变化，与它们的浓度无关。用SA - β Gal法测定细胞内GSH:GSSG比值对衰老诱导的研究(附文件1:表S1)和DNA氧化损伤水平(附加文件1:表S2和表S3)分别用GSH:GSSG比测定试剂盒和改良碱性彗星法测定[3.，13]显示，与对照菌株相比，两种抗氧化剂补充剂都没有显著变化。

我们还测定了两种抗氧化剂(30 μM ebselen或7.5 mM NAC)对热休克蛋白家族中重要成员HSP27磷酸化水平的影响。两种抗氧化处理对MRC-5中HSP27磷酸化随年龄的增加均无影响(附加文件)1:图S1)或HFF菌株。在皮肤成纤维细胞老化过程中，HSP27水平的增加已经被观察到[14，15］．因此，抗氧化处理不会干扰热休克反应随年龄的逐渐下降，而热休克反应最终会导致蛋白质损伤的增加[16］．此外，初步研究结果表明，两种抗氧化剂对细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂p21和p16的诱导随年龄的增长没有显著影响。用免疫印迹法测定抗氧化剂处理菌株与对照组的HSP27、p21和p16蛋白水平。

虽然我们之前的研究表明，选定浓度的ebselen (30 μM)和NAC (7.5 mM)对T细胞完整性和功能的几种标记物具有清除ROS的潜力，但较高浓度的ebselen (60 - 100 μM)或NAC (10 mM)会抑制tcc的生长。就成纤维细胞而言，较高浓度的两种抗氧化剂并没有对本研究中使用的成纤维细胞株的生长产生显著影响。累积pd保持不变。任何一种抗氧化剂浓度都缺乏促生(有益)作用的可能解释可能是由于原代人成纤维细胞中现有的背景生物分子损伤水平可能足以抵消这些特定浓度的依布色林或NAC的ROS清除潜力。低浓度或相对较高浓度的任何一种化合物都可能揭示原代人成纤维细胞中的ROS清除能力。然而，浓度高得多的200 μM ebselen或30 mM NAC会抑制成纤维细胞株的生长，而与细胞来源无关。有趣的是，在之前的一项研究中，10 mM NAC可减弱γ-H2条件介质中MRC-5成纤维细胞AX和pATM (Ser-1981)的形成[17］．

健康老化归因于细胞内稳态的保存，以应对压力，这要归功于编码热休克蛋白、硫氧还蛋白和sirtuin蛋白系统的vitagenes控制的复杂过程网络的有效运作，已被广泛记录[18，19］．膳食抗氧化剂已被证明可以激活多种途径，包括维他命素[19］．这一概念可能是ebselen或NAC在人T细胞体外生命周期早期补充时的抗氧化潜力的原因[3.］．我们在这里的总体研究结果表明，任何一种抗氧化剂的浓度对人类成纤维细胞株的复制衰老没有显著影响(表2)1）.

表1与对照组相比，30 μM ebselen或7.5 mM NAC对不同原代人细胞类型的影响
全尺寸表

结论

本研究揭示了所选浓度ebselen和NAC的细胞类型特异性抗氧化潜能。虽然我们之前证明了特定浓度的抗氧化剂在人外周血单个核细胞和tcc中的ROS清除能力，但它们在培养中的管理对原代人成纤维细胞的复制衰老没有影响，这一点已被本研究中调查的许多标记物缺乏影响所证实。

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下载参考

确认

这里描述的工作是耶拿衰老系统生物学中心(JenAge)研究计划的一部分。我感谢德国教育与研究部(Bundesministerium für Bildung und Forschung - BMBF;支持代码:0315581)。高频ffs是来自德国埃尔兰根的Thomas Stamminger赠送的礼物。我还要感谢诺丁汉特伦特大学(英国)的Yvonne Barnett教授和Tübingen大学(德国)的Graham Pawelec教授提供CD4细胞+移行细胞癌。这项工作的想法是在德国耶拿弗里茨利普曼研究所的Stephan Diekmann教授和Peter Hemmerich博士的实验室里构思和实施的。

作者信息

作者及隶属关系

  1. 莱布尼茨年龄研究所，弗里茨李普曼研究所e.v. (FLI)，耶拿，德国

    湿婆Marthandan

作者
  1. 湿婆Marthandan
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额外的文件

附加文件1:表S1。

补充抗氧化剂对原代人成纤维细胞DNA氧化损伤水平的影响。表S2。抗氧化剂对MRC-5成纤维细胞株GSH:GSSG比值的影响。表S3。抗氧化剂对HFF菌株GSH:GSSG比值的影响。图S4。抗氧化剂(30 μM ebselen或7.5 mM NAC)对MRC-5成纤维细胞HSP27磷酸化的影响

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ebselen和n -乙酰半胱氨酸对原代人成纤维细胞株复制性衰老的影响。Immun老化12， 8(2015)。https://doi.org/10.1186/s12979-015-0035-y

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  • 热休克反应
  • 人外周血单个核细胞
  • 复制衰老
  • 抗氧化剂浓度
  • 人原代成纤维细胞

免疫与衰老

ISSN: 1742 - 4933

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