甲醛对HepG2细胞胆汁酸代谢影响

目的 观察甲醛(FA)对人肝癌HepG2细胞内胆汁酸合成和外排影响,探讨甲醛引起肝细胞损伤机制.方法 以不同浓度甲醛对HepG2细胞染毒12、24和48 h,采用细胞毒性试验(MTT法)检测细胞活性;以不同浓度甲醛对HepG2细胞染毒24和48 h,采用化学-酶法测定HepG2细胞内总胆汁酸(TBA)含量;采用实时定量...     

喹乙醇致肾脏毒性的内质网应激相关凋亡途径研究

目的通过喹乙醇染毒人源肾小管上皮细胞(HK-2细胞)并检测活性氧(ROS)和凋亡相关蛋白的表达,探讨喹乙醇肾脏毒性产生过程及其可能的内质网应激相关凋亡机制。方法分别以不同浓度(1、2、3、4、5、6、7和8μmol/ml)喹乙醇染毒HK-2细胞24 h,噻唑蓝(MTT)比色法检测细胞增殖率以确定剂量-效应关系;Hoechst-33258荧光染色检测各组细胞凋亡形态,流式细胞仪检测各组细胞凋亡率和细胞内活性氧含量;免疫印迹法(Western blot)检测内质网应激相关凋亡蛋白葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、葡萄糖调节蛋白94(GRP94)和凋亡促进因子CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)的表达。结果根据MTT毒性实验结果 ,喹乙醇对HK-2细胞凋亡效应的适宜剂量确定为1、2、3和4μmol/ml。在喹乙醇不同剂量观察组中,喹乙醇染毒2μmol/ml以上剂量组,细胞凋亡率、内质网凋亡相关蛋白GRP79、GRP94和CHOP表达增加,喹乙醇各染毒剂量均可见活性氧水平增加(P<0.05);在喹乙醇不同染毒时间观察组中,喹乙醇染毒12和24 h组,细胞凋亡率、内质网凋亡相关蛋白GRP79、GRP94表达增加,喹乙醇染毒6、12和24 h组,活性氧水平、内质网凋亡相关蛋白CHOP表达增加(P<0.05)。结论喹乙醇可致肾小管上皮细胞发生细胞凋亡从而造成肾脏毒性,凋亡的发生可能与内质网应激相关凋亡途径相关。     

镉与汞联合作用对人胚肝细胞凋亡和DNA损伤的影响

目的 研究镉与汞单独及联合染毒对人胚肝细胞(L02细胞)凋亡及DNA损伤的作用.方法 以0.01～100μmol/L的氯化镉、氯化汞以及等浓度的氯化镉、氯化汞混合液对L02细胞染毒24 h,采用MTT法测定细胞的存活率,根据Finney法判断镉与汞对L02细胞的联合作用类型;采用单细胞凝胶电泳技术(SCGE)和流式细胞术(FCM)检测L02细胞的DNA损伤和细胞凋亡情况.结果 0.01 μmol/L的氯化镉、氯化汞单独及联合染毒可以刺激细胞的生长,但≥1μmol/L的氯化镉、氯化汞单独及联合染毒可显著抑制细胞的生长;且联合作用表现为相加作用.镉、汞单独及联合作用可致L02细胞的DNA损伤率和细胞凋亡率均显著高于对照组;且随着染毒浓度的升高,L02细胞的DNA损伤率和细胞凋亡率均呈上升趋势.结论 镉汞联合染毒引起的DNA损伤和细胞凋亡可能存在一定的协同效应,这可能是由于镉、汞诱导细胞发生氧化应激所致.     

Toxicity of Sodium Sulfite to HepG2 Hepatocytes

目的 观察食品添加剂亚硫酸钠对人肝肿瘤细胞( HepG2)的细胞毒性作用和脂肪变作用.方法向HepG2细胞悬液中分别加入终浓度为0(阴性对照)～ 10 mmol/L亚硫酸钠溶液染毒24、48和72 h,并设空白对照(无细胞)组和阳性对照组(含1％Tritonx -100的DMEM),每组6个复孔.采用乳酸脱氢酶(LDH)活力测定法检测肝细胞膜的通透性变化,采用CCK-8法检测肝细胞的活性改变,采用油红O染色法观察肝细胞内脂肪沉积情况.结果 与阴性对照组相比,仅10 mmol/L亚硫酸钠染毒24h后HepG2细胞培养上清中LDH活力的释放率增加(P＜0.05);而各剂量亚硫酸钠染毒48和72 h后HepG2细胞培养上清中LDH活力的释放率无显著变化.与阴性对照组相比,各剂量亚硫酸钠染毒24、48、72 h后(除0.039 mmol/L染毒72 h外)HepG2细胞的存活率均显著下降(P＜0.05),且细胞存活率随着亚硫酸钠染毒剂量的升高而降低.染毒24、48 h后,部分亚硫酸钠染毒组HepG2细胞内出现了极少量的脂滴,而阴性对照组却未发现;染毒72 h后,10 mmol/L亚硫酸钠染毒组出现明显脂滴.结论 一定剂量的亚硫酸钠染毒可增加HepG2细胞膜的通透性,对肝细胞活性有明显的抑制作用,并且可引起肝细胞内甘油三酯的蓄积.     

铅抑制NF-kB、Bcl-2蛋白表达诱导人肾小管上皮细胞凋亡

目的 研究醋酸铅对人肾小管上皮细胞系HK-2细胞NFJeB、Bcl-2表达的影响及与细胞凋亡的关系.方法 体外培养HK-2细胞分为0、2.5、5、10、20 μmol/L醋酸铅组,分别染毒72 h,应用间接免疫荧光-流式细胞术检测HK-2细胞NF-kB、Bel-2蛋白表达的改变,用Annexin-V/PI双染法检测细胞凋亡.结果 随着染铅剂量增加HK-2细胞NF-KB、Bcl-2蛋白表达逐步降低,NF-kB与Bcl-2降低显著相关(r＝0.71,P＜0.01);细胞凋亡率随着铅剂量增加而增加,在5、10、20μmol/L铅组与对照组比较差别有统计学意义(P＜0.01);细胞凋亡率与NF-kB、BcI-2蛋白表达呈明显负相关(r＝-0.625,P＜0.01;r＝0.709,P＜0.01).结论 醋酸铅能下调HK-2细胞.NF-kB、Bcl-2基因的表达,这可能是其诱导HK-2细胞凋亡的途径之一.     

放线菌素D诱导V79细胞凋亡模型的建立

目的确定RNA合成抑制剂——放线菌素D(actinomycin D,ACTD)诱发V79细胞凋亡的最适作用浓度和时间,建立细胞凋亡模型。方法采用不同剂量(0～8.0 mg/L)的ACTD染毒V79细胞不同时间(0.5～4 h)。采用MTT法检测细胞活力;采用流式细胞仪法分析细胞凋亡和坏死率。结果各剂量ACTD染毒不同时间后V79细胞活力均下降(P<0.05)。与染毒0.5 h比较,在染毒1 h后仅0.25、1、2、8 mg/L ACTD染毒V79细胞活力下降,在染毒2 h后0.25、1、2、4、8 mg/L ACTD染毒V79细胞活力下降(P<0.05),在染毒4 h后各剂量ACTD染毒V79细胞活力均下降(P<0.05)。各剂量ACTD染毒不同时间后V79细胞凋亡率均升高(P<0.05);与染毒0.5 h比较,各剂量ACTD染毒1 h以及0.25、0.5、1、2 mg/L ACTD染毒2、4 h后V79细胞凋亡率均升高(P<0.05),4 mg/L ACTD染毒4 h后V79细胞凋亡率下降(P<0.05)。与对照组比较,0.25、2mg/L ACTD染毒0.5 h,1、2、4 mg/L ACTD染毒2 h以及各剂量ACTD染毒4 h后V79细胞坏死率均升高(P<0.05);与染毒0.5 h比较,2 mg/L ACTD染毒1 h后V79细胞坏死率下降(P<0.05),1、4 mg/L ACTD染毒2 h以及0.5、1、2、4 mg/L ACTD染毒4 h后V79细胞坏死率均升高(P>0.05)。结论 ACTD诱发V79细胞凋亡的最适剂量为4 mg/L,最佳作用时间为1 h。     

亚硫酸钠对HepG2细胞毒性的实验研究

目的观察食品添加剂亚硫酸钠对人肝肿瘤细胞(HepG2)的细胞毒性作用和脂肪变作用。方法向HepG2细胞悬液中分别加入终浓度为0(阴性对照)～10 mmol/L亚硫酸钠溶液染毒24、48和72 h,并设空白对照(无细胞)组和阳性对照组(含1%Tritonx-100的DMEM),每组6个复孔。采用乳酸脱氢酶(LDH)活力测定法检测肝细胞膜的通透性变化,采用CCK-8法检测肝细胞的活性改变,采用油红O染色法观察肝细胞内脂肪沉积情况。结果与阴性对照组相比,仅10 mmol/L亚硫酸钠染毒24 h后HepG2细胞培养上清中LDH活力的释放率增加(P<0.05);而各剂量亚硫酸钠染毒48和72 h后HepG2细胞培养上清中LDH活力的释放率无显著变化。与阴性对照组相比,各剂量亚硫酸钠染毒24、48、72 h后(除0.039 mmol/L染毒72 h外)HepG2细胞的存活率均显著下降(P<0.05),且细胞存活率随着亚硫酸钠染毒剂量的升高而降低。染毒24、48 h后,部分亚硫酸钠染毒组HepG2细胞内出现了极少量的脂滴,而阴性对照组却未发现;染毒72 h后,10 mmol/L亚硫酸钠染毒组出现明显脂滴。结论一定剂量的亚硫酸钠染毒可增加HepG2细胞膜的通透性,对肝细胞活性有明显的抑制作用,并且可引起肝细胞内甘油三酯的蓄积。     

光气染毒对小鼠肺Ⅱ型细胞凋亡及血管内皮生长因子的影响

目的　观察光气致肺水肿小鼠肺Ⅱ型细胞发生凋亡情况和血清、肺脏的血管内皮生长因子 (VEGF)、VEGF受体 (Flt1)的变化及肺脏VEGFmRNA的表达。方法　 2 6只二级BALB C小鼠 ,雄性 ,随机分为 2组 :对照组和染毒组 (各 13只 )。对照组小鼠以空气为对照 ,染毒组小鼠给予 11.9mg L剂量的光气 ,时间均为 5min ,染毒后 4h ,分离小鼠原代肺Ⅱ型细胞 ,电镜观察两组小鼠肺Ⅱ型细胞凋亡情况 ,酶联免疫法测定血清和肺脏的VEGF、Flt1的含量及反转录PCR法测定肺脏VEGFmRNA的表达。结果　电镜显示光气染毒肺水肿小鼠原代肺Ⅱ型细胞出现凋亡小体 ;染毒小鼠血清VEGF和肺脏的VEGF、Flt1含量 [(134.0 7± 12 0 .2 6 )、(4 77.76± 98.0 6 )、(12 818.4 8± 2 30 4 .15 )pg ml]明显低于对照组 [(4 4 5 .5 7± 173.30 )、(10 2 6 .87± 4 74 .5 6 )、(2 1976 .5 1± 74 2 1.0 1)pg ml],差异有显著性 (P <0 .0 5 ) ;染毒小鼠血清Flt1含量 [(2 36 9.5 6± 381.70 )pg ml]明显高于对照组 [(1898.0 0± 4 5 3.6 9)pg ml],差异有显著性 (P <0 .0 5 ) ;染毒小鼠肺脏VEGFmRNA表达降低。结论　光气经呼吸道染毒可引起肺水肿小鼠原代肺Ⅱ型细胞发生凋亡 ,使血清VEGF和肺脏VEGF、Flt1降低及肺脏VEGFmRNA表达降低。     

氡染毒诱导小鼠肺组织细胞凋亡的机制研究

目的 研究氡诱发小鼠肺细胞凋亡的机制。方法 建立氡染毒小鼠模型,将小鼠分为氡吸入染毒不同剂量组(0.02、30和60WLM)和不同时间段组(24h、30d和90d);采用TUNEL法检测小鼠肺组织细胞凋亡程度;采用免疫组化法,检测各组肺组织p53蛋白及Bcl-2/Bax表达情况。结果 与对照组相比,氡吸入染毒组小鼠肺组织随着剂量的增加和染毒后时间的延续凋亡细胞逐渐增多;免疫组化结果显示,随着染毒剂量的增加和染毒后随着时间的延续,小鼠肺组织中的p53蛋白表达量明显升高,在染毒后30d和90d时达到峰值;Bcl-2/Bax值则明显下降。结论 氡染毒诱发小鼠肺细胞凋亡与p53和Bcl-2/Bax通路密切相关。     

甲醛对肝细胞极低密度脂蛋白分泌外排相关基因的影响

目的观察甲醛对肝癌细胞株HepG2细胞内外甘油三酯(TG)含量及细胞内极低密度脂蛋白(VLDL)分泌外排相关基因表达水平的影响。方法以0、0.004、0.02、0.1 mmol/L甲醛分别处理人肝癌HepG2细胞24、48 h,采用甘油磷酸氧化酶法(GPO-POD)测定细胞内外TG含量,采用QRT-PCR法检测细胞内载脂蛋白B100(apo B100)、微粒体TG转运蛋白(MTTP)、载脂蛋白E(apo E)、TG水解酶(CES3)、二酰基甘油酰转移酶1(DGAT1)、包被蛋白Ⅱ(COPⅡ)、Sar1b、低密度脂蛋白受体(LDLR)基因的表达水平。结果与阴性对照组相比,0.004、0.1 mmol/L甲醛染毒48 h后HepG2细胞内TG含量减少,染毒24 h后上清中TG含量增加;染毒24 h后0.004、0.02、0.1 mmol/L甲醛组或染毒48 h后0.004 mmol/L甲醛组细胞内apo B100基因表达水平升高;染毒24 h后0.004 mmol/L甲醛组或染毒48 h后0.004、0.02、0.1 mmol/L甲醛组细胞内MTTP基因表达水平升高;染毒24 h后0.1 mmol/L甲醛组细胞内LDLR基因表达水平降低,染毒48 h后0.02、0.1 mmol/L甲醛组细胞内LDLR基因表达水平升高;上述差异均有统计学意义(P0.05)。结论甲醛可能通过增加肝细胞内apo B100和MTTP表达来促进VLDL的分泌外排。     

线粒体钙超载激活线粒体凋亡途径在甲基汞致神经元凋亡中的作用

目的 探讨线粒体钙超载并诱导线粒体凋亡途径活化在甲基汞致神经元凋亡过程中的作用及其机制。 方法 取出生24 h内的新生昆明小鼠,解剖取脑皮质,进行原代神经元培养。细胞发育成熟后,应用含不同浓度甲基汞(methyl-mercury,MeHg,0、0.25、0.5、1 μmol/L)的培养液分别处理神经元1、3、6 h,测定神经元细胞活力,确定适宜暴露时间后,测定神经元线粒体内钙离子水平,线粒体膜电位,细胞色素c(cytochrome c,Cyt c)、凋亡诱导因子(apoptosis induce factor,AIF)、天冬氨酸蛋白水解酶3(cysteinyl aspartate specific proteinase 3, caspase 3)蛋白表达水平及细胞凋亡率。 结果 神经元经不同浓度MeHg处理后,细胞活力降低。在0.25、0.5、1 μmol/L MeHg处理组,神经元线粒体内钙离子水平升高,线粒体膜电位下降,Cyt c、AIF、caspase3蛋白表达水平升高,细胞早期凋亡率升高,且都呈现剂量效应关系。在1 μmol/L MeHg处理组,上述指标与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.01)。 结论 甲基汞暴露会诱发神经元线粒体钙超载并激活线粒体凋亡途径进而导致细胞凋亡。     

下调LOX基因对肾癌细胞增殖、凋亡及细胞周期的影响及机制研究

目的 探讨LOX对肾癌细胞增殖、凋亡及细胞周期的影响及其作用机制。方法 将si-con、si-LOX质粒分别转染至786-0细胞中,记为si-con组、si-LOX组,转染采用脂质体法。蛋白质印迹（Western Blot）检测赖氨酰氧化酶(LOX)、周期素依赖性激酶4（CDK4）、Bcl-2相关X蛋白（Bax）、B细胞淋巴瘤/白血病-2（Bcl-2）、磷酸化蛋白激酶B（p-Akt）、蛋白激酶B（Akt）表达水平;四甲基偶氮唑盐比色法(MTT)检测细胞活力;流式细胞术检测细胞凋亡和细胞周期。结果 与正常肾小管上皮细胞HK-2相比,肾癌细胞786-0、GRC-1、A498中LOX表达水平显著升高（P＜0.001）。敲减LOX肾癌细胞786-0的活力显著降低（t=8.440,P＜0.001）,786-0细胞的凋亡率显著升高（t=25.628,P＜0.001）,G0/G1期细胞所占比例增加（t=7.211,P＜0.001）,S期细胞所占比例减少（t=13.190,P＜0.001）,786-0细胞中CDK4、Bcl2、p-Akt表达水平显著降低（t=15.660、13.914、12.349,P＜0.001）,786-0细胞中Bax表达水平显著升高（t=22.057,P＜0.001）。结论 敲减LOX能抑制肾癌细胞增殖,促进细胞凋亡,影响细胞周期,其机制可能与PI3K/Akt信号通路有关,可为肾癌的治疗提供新思路。     

醋酸铅对人肾小管上皮细胞凋亡及Caspase-3的表达影响

目的探讨醋酸铅对人肾小管上皮细胞(HK-2)凋亡作用及Caspase-3活性的影响。方法醋酸铅(5、10、20μmol/L)染毒HK-26、12、24、48h后,四甲基偶氮唑蓝(MTT)检测细胞增殖。经铅(5、10、20μmol/L)染毒24h后细胞免疫化学法、RT-PCR和Western Blotting检测Caspase-3的转录与表达。结果与空白对照组相比,不同浓度的铅均不同程度的抑制了HK-2的增殖(P﹤0.01)。细胞免疫化学法、RT-PCR和Western Blotting结果显示醋酸铅组的Caspase-3转录与表达升高。结论醋酸铅可促进人肾小管上皮细胞的凋亡,Caspase-3参与了凋亡过程。     

醋酸铅对人肾小管上皮细胞凋亡及超微结构的影响

目的 探讨醋酸铅对人肾小管上皮细胞(HK-2)凋亡的作用及对超微结构的影响。方法 经5、10、20 μmol/L醋酸铅染毒HK-2细胞24h后,Hochest33342染色法观察细胞形态学变化,透射电子显微镜下观察细胞超微结构的变化,分光光度计检测细胞培养上清中乳酸脱氧酶(LDH)活力、丙二醛(MDA)含量,DNA Ladder实验检测醋酸铅对HK-2基因组的影响,应用流式细胞仪检测细胞凋亡率。结果 Hochest33342-PI染色显示,染铅组细胞呈凋亡形态学改变。透射电子显微镜下观察发现,染铅组细胞胞质内出现空泡,核同缩,核膜结构模糊,并出现凋亡小体。染铅组细胞培养上清中LDH活力及MDA含量较对照组明显升高,差异有统计学意义(P＜0.01)。HK-2基因结果显示,染铅组出现较为明显的DNA损伤现象。5、10、20 μmol/L染铅组细胞凋亡率分别为14.16％±2.94％、19.45％±2.73％、25.01％±3.97％,均明显高于对照组(5.81％±2.18％),差异均有统计学意义(P＜0.05)。结论 醋酸铅可促进HK-2细胞凋亡,进而影响肾脏正常功能。     

桦褐孔菌提取物体外抗肿瘤活性及对细胞周期的影响

目的 研究桦褐孔菌提取物的抗肿瘤活性及对人乳腺癌MCF-7 细胞周期的影响及其可能机制。方法 使用细胞计数试剂盒(cell counting kit-8,CCK-8)检测桦褐孔菌提取物对HepG2、A549、SGC-7901、HeLa和MCF-7细胞增殖的抑制作用并计算半数抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC₅₀);选择抑制效果最好的MCF-7细胞株,观察其作用后细胞的形态学改变、细胞凋亡率和细胞周期的变化;并通过Western Blot实验检测细胞周期相关蛋白Cyclin D1、CDK4、PCNA和NUSAP1的表达。结果 桦褐孔菌提取物可有效抑制HepG2、A549、SGC-7901、HeLa和MCF-7细胞增殖,作用48 h后的IC₅₀分别为2.34、3.71、2.24、2.27、0.59 mg/ml;桦褐孔菌提取物可引起MCF-7细胞显著的形态学改变;可诱导MCF-7细胞凋亡,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01);并明显影响MCF-7细胞的细胞周期分布,使细胞阻滞于S期(P＜0.01);桦褐孔菌提取物可抑制MCF-7细胞中Cyclin D1、CDK4、PCNA、NUSAP1蛋白的表达,与对照组比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 桦褐孔菌提取物可抑制多种组织来源的肿瘤细胞增殖,其中对MCF-7细胞抑制效果最好,可以诱导细胞凋亡,阻滞细胞周期达到抗肿瘤作用,可能是通过下调Cyclin D1、CDK4、PCNA和NUSAP1的蛋白表达来调控细胞周期,从而抑制肿瘤细胞过度增殖。本实验为桦褐孔菌提取物的药用开发提供新的方法和思路。     

Influence of Lycopene on Cell Viability,Cell Cycle,and Apoptosis of Human Prostate Cancer and Benign Hyperplastic Cells

Prostate cancer is the most common malignancy in men and the second leading cause of cancer-related mortality in men of the Western world. Lycopene has received attention because of its expcted potential to prevent cancer. In the present study, we evaluated the influence of lycopene on cell viability, cell cycle, and apoptosis of human prostate cancer cells and benign prostate hyperplastic cells. Using MTT assay, we observed a decrease of cell viability in all cancer cell lines after treatment with lycopene, which decreased the percentage of cells in G0/G1 phase and increased in S and G2/M phases after 96 h of treatment in metastatic prostate cancer cell lineages. Flow citometry analysis of cell cycle revealed lycopene promoted cell cycle arrest in G0/G1 phase after 48 and 96 h of treatment in a primary cancer cell line. Using real time PCR assay, lycopene also induced apoptosis in prostate cancer cells with altered gene expression of Bax and Bcl-2. No effect was observed in benign prostate hyperplasia cells. These results suggest an effect of lycopene on activity of human prostate cancer cells.     

紫杉醇诱导卵巢癌细胞凋亡及细胞周期改变的研究

目的研究紫杉醇能否诱导卵巢癌HO-8910细胞凋亡,以及凋亡诱导与细胞周期改变的关系。方法紫杉醇不同浓度、不同作用时间分别处理HO-8910细胞,在光镜和电镜下观察紫杉醇作用后细胞形态变化,流式细胞仪分析细胞凋亡及细胞周期的改变。结果荧光染色及电镜观察到典型的凋亡细胞形态,流式细胞仪DNA含量分析,癌细胞在紫杉醇作用下,首先表现为G2/M期阻滞。但只有出现G2/M期明显阻滞后,经过一定时间才出现凋亡。结论紫杉醇能够诱导HO-8910细胞凋亡,紫杉醇诱导HO-8910细胞凋亡与细胞分裂期阻滞密切相关,这一作用机制将为临床治疗提供理论依据。     

Inhibitory Effects of the Extracts of Juglans sigillata Green Husks on the Proliferation,Migration and Survival of KYSE150 and EC9706 Human Esophageal Cancer Cell Lines

This study evaluated the antitumor activity of the extracts of green husks of Juglans sigillata Dode on esophageal cancer. KYSE150 EC9706 cells were treated with different concentrations of six components of the extracts of J. sigillata green husks. Cell viability was measured by MTT. Cell migration and cell invasion were measured by wound-healing assays and transwell assays, respectively. Cell apoptosis and cycle were measured by flow cytometry. The expression of cell migration, cell cycle and cell apoptosis regulatory proteins was analyzed by Western blotting. Only the three constituents, including EtOH extractives, EtOAc soluble fraction and gallic acid (GA), exhibited inhibitory effects on the cell viability, migration and invasion by decreasing MMP2 and MMP9 expression (all P?<?0.05). Flow cytometry revealed that these three constituents also induced cell apoptosis by increasing Bax and cleaved caspase-3 but decreasing Bcl-2 in KYSE150 and EC9706 cells. Furthermore, these constituents arrested the cell cycle at G0/G1 by downregulating the expression of Cyclin D1 but upregulating p53 and phospho-p53 expression in KYSE150 cells. In conclusion, the green husks of J. sigillata may act as a potential inhibitor on esophageal cancer growth. GA was the major single active constituent of the extracts.     

Cell death induced by vaccine adjuvants containing surfactants

Many vaccine adjuvants contain surface-active agents, but the immunological roles played by these components have been essentially ignored. The objective of this study was to examine possible apoptotic and necrotic effects of the surface-active agents, Pluronic L121 and Tween 80, which are components of L121-adjuvant (a formulation we synthesized with the aim of representing several commercially produced adjuvants), on EL4 lymphoma cells. Cell viability and cytolytic effects were analyzed using the MTT and LDH release assays, and the distribution of cells in different stages of the cell cycle after treatment with these agents was analyzed by propidium iodide (PI) staining and flow cytometry. L121-adjuvant was shown to induce cell cycle arrest and inhibit cell proliferation. Treatment of EL4 cells with surface-active agents resulted in a concentration-dependent increase in the apoptotic/necrotic cell populations. Fluorescence microscopy using Hoechst 33342 staining demonstrated chromosome condensation and DNA fragmentation in cells treated with surfactants or adjuvant. The apoptotic and necrotic effects of vaccine adjuvant containing surface-active agents were confirmed by Annexin V/propidium iodide staining and flow cytometric analysis. Pretreatment of EL4 cells with zVAD-fmk, a broad range caspase inhibitor, partially prevented apoptosis induced by Pluronic L121, but did not prevent the cell death induced by Tween 80 or L121-adjuvant. These findings suggested that Tween 80 and L121-adjuvant induced apoptosis in EL4 cells via a "non-classical" caspase-independent pathway. Results presented in this study suggest mechanisms of elicitation of CD8(+), class I-restricted CTL response by soluble antigens mediated by the vaccine adjuvant containing surface-active agents.