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编号:11316413
镉对细胞信号转导系统干扰作用研究进展
http://www.100md.com 《福建医科大学学报》 2006年第5期
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     关键词: 镉; 信号传递; 钙通道; 钙(2+)钙调蛋白依赖性蛋白激酶; 环AMP

    镉(Cd)是常见的环境和工业毒物,可通过食物与饮水摄入、吸烟及职业接触等途径进入人体,生物半衰期长达10~35年。Cd被美国毒物管理委员会(ATSDR)列为第6位危害人体健康的有毒物质。Cd具有多器官多系统毒性,不仅可引起骨骼、肾脏、肝脏的损伤,还具有明显的生殖内分泌干扰作用,而Cd作为高度可疑的具有雌激素样作用的物质已越来越受到关注。Cd的毒性机制问题一直是个难点、热点问题,近年来国内外开展了一系列Cd对细胞信号转导系统干扰作用的研究,并取得了一些进展,深化了Cd的毒性机制研究与认识。笔者就Cd对Ca2+相关信号通路、促丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路以及cAMPPKA信号转导系统影响的相关报道作一综述。

     1 Cd对Ca2+及相关信号通路的影响

    1.1 Cd对钙离子通道的影响

    钙通道是一种慢通道,广泛分布于各种细胞中,参与多种重要的生物学效应。根据调控通道开闭的因素,将Ca2+通道分为以下4类:(1)电压依赖式钙通道(VDCC),可随膜电位的改变而出现通道的开放、关闭或激活;(2)受体操纵式钙通道(ROCC),对相应的配体敏感;(3)机械门控式钙通道;(4)第二信使门控钙通道。

    研究显示,Cd2+半径(0.97)与Ca2+半径(0.99)非常接近,Cd2+可以通过Ca2+通道,而Cd2+与钙通道内阴离子结合位点的亲合力比Ca2+还高,这就使得Cd2+占据了钙通道。钙离子通道阻断剂选择性地阻断细胞外Ca2+经钙通道进入细胞内,加大剂量还可以抑制细胞内储存的Ca2+释放,防止因Ca2+过量所致的平滑肌痉挛和细胞损伤。因此,钙离子通道阻断剂可用来抑制Cd所致的钙超载。仇慎峰等认为,Cd2+可通过钙通道进入细胞,且Ca2+对此有竞争性抑制作用;Cd2+的摄取可部分被Ca2+所拮抗及钙通道阻滞剂所阻断;但实验不能排除Cd2+的其他可能的入胞机制\[1\]。唐玲芳等报道钙通道阻断剂尼莫地平给予染Cd小鼠,其肝、肾组织中Cd金属硫蛋白含量提高,提示其对小鼠Cd中毒肝、肾毒效应有一定的保护作用\[2\]。Gavazzo等也发现在低剂量Cd暴露下,尼莫地平能够防止胰岛素瘤细胞的死亡,但Cd在更高剂量作用下恢复了对胰岛素瘤细胞凋亡的诱导,表明通过钙离子电压门控通道减少Cd的内流可以调节Cd的细胞毒性\[3\]。以上研究显示,Cd可以通过钙离子通道进入细胞内,而用钙离子通道拮抗剂则可以显著阻断细胞对Cd的摄入,表明钙离子通道很可能是Cd对细胞信号转导系统干扰作用的重要一环 ......

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