氢气通过减少活性氧生成抑制线粒体凋亡发挥对小鼠精原细胞的电离辐射防护作用

目的 探索H2对小鼠精原细胞电离辐射损伤的防护效应及机制.方法 将小鼠精原细胞系GC-1细胞分为4组:对照组、H2组、照射组和照射加H2组.照射组和照射加H2组细胞予单次60Coγ射线照射,累积辐射剂量为8 Gy(剂量率为0.897 Gy/min).H2组和照射加H2组细胞于照射前使用H2细胞培养系统(75％H2、20％O2和5％CO2)培养1 h.照射后24 h,用CCK-8和流式细胞术分别检测照射和H2处理对GC-1细胞活力和凋亡的影响.照射后2 h,用2',7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)荧光探针和线粒体膜电位JC-1荧光探针分别检测照射和H2处理对GC-1细胞内活性氧(ROS)和线粒体膜电位的影响.照射后24 h,用蛋白质印迹法检测照射和H2处理对GC-1细胞线粒体凋亡通路蛋白B淋巴细胞瘤相关蛋白x(Bax)、细胞色素c(Cyt-c)和cleaved-caspase 3(caspase 3活化产物)表达的影响.结果 CCK-8检测结果显示H2提高了照射后GC-1细胞的活力(P<0.01),流式细胞术检测结果显示H2降低了照射后GC-1细胞的凋亡率(P<0.01).特异性荧光探针染色结果显示,H2不仅抑制照射后GC-1细胞内ROS的产生,还抑制照射后GC-1细胞线粒体膜电位的降低(P<0.01或P<0.05).蛋白质印迹法检测结果显示,H2抑制照射后GC-1细胞内线粒体凋亡蛋白Bax、Cyt-c和cleaved-caspase 3的表达(P<0.01或P<0.05).结论 H2通过减少ROS生成保护线粒体膜电位、抑制线粒体凋亡通路,对60Coγ射线导致的小鼠精原细胞电离辐射损伤起防护作用.

Hydrogen protecting spermatogonia from ionizing radiation by reducing reactive oxygen species production and inhibiting mitochondrial apoptosis