牛磺酸对小鼠脾细胞DNA损伤的影响
作者：张峥 张秀珍 李珏声 吴一平
单位：张峥 张秀珍(青岛医学院生物化学教研室，青岛266021)；李珏声(青岛医学院医学营养研究所)；吴一平(青岛市市立医院统计科)
关键词：DNA损伤；紫外线；牛磺酸；脾；小鼠
青岛医学院学报990206 【摘要】 ①目的 探讨牛磺酸对紫外线所致小鼠脾细胞DNA损伤的影响。②方法 小鼠饲料中分别添加牛磺酸、维生素C(VitC)和维生素E(VitE)喂养112d后，荧光法(FADU法)检测小鼠脾细胞DNA链的断裂程度，并与对照组比较。③结果 紫外线照射前，小鼠脾细胞DNA链断裂程度各组间差异无显著性(F=0.8756,P>0.05)；紫外线照射后，牛磺酸、VitC，VitE各组脾细胞DNA双链剩余率高于对照组，差异均有显著性(F=20.45，q=3.01～4.08，P均<0.05)。④结论 牛磺酸可减轻紫外线对小鼠脾细胞DNA分子的损伤。
, 百拇医药
中国图书馆分类法分类号 R14
THE EFFECT OF TAURINE ON DNA DAMAGE
IN SPLENOCYTES OF MICE
Zhang Zheng, Zhang Xiuzhen, Li Juesheng, et al
Department of Biochemistry, Qingdao Medical College, Qingdao 266021
【ABSTRACT】 Objective To investigate the effect of taurine on DNA damage in spleen cells of mice resulted from ultraviolent irradiation. Methods After mice were fed with taurine or Vit C or Vit E respe ctively for 112 days, DNA strand breaks could be detected by fluorometric assay of DNA unwinding(FADU) and were compared with the control group. Results No significant difference was found on breakage of DNA strands among groups before ultraviolent irradiation (F=0.8756,P>0.05). After UV irradition ,there was significantly lower breakage of DNA strands in t aurine , Vit C and Vit E groups than that in the control group (F=20.45,q=3.01 -4.08，P<0.05). Conclusion These findings suggest that taurine can protect DNA s trands in mice spleen cells from UV irradition.
, 百拇医药
【KEY WORDS】 DNA damage; ultraviolet rays; taurine; spleen; mice
牛磺酸是一种广泛存在于人体内的β氨基酸，它除了具有公认的生物学作用外，还具有抗氧化、调节细胞内外钙平衡、直接参与膜稳定及对外源化合物的解毒等作用〔1～5〕。以往有关牛磺酸的研究多集中于牛磺酸对视网膜、渗透压等代谢调节方面，本实验通过膳食中添加牛磺酸，观察其对小鼠脾细胞DNA损伤的影响。
1 材料和方法
1.1 试剂及来源
牛磺酸由中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所提供。VitC，VitE均由青岛鱼肝油厂提供，β-胡萝卜素由上海万士能制药厂提供。
1.2 动物及饲养
, http://www.100md.com
取健康雄性昆明种断乳小鼠(由中国医学科学院实验动物繁殖中心提供)36只，体质量(20±2)g，基础饲料喂养7d后，随机分为4组：对照组(基础饲料+普通水)，牛磺酸组(基础饲料+10g/L牛磺酸溶液)，VitC组(基础饲料+5g/LVitC溶液),VitE组(含质量分数为5×10-4的VitE基础饲料+普通水)，每组9只。基础饲料组成见文献〔6〕。
1.3 实验方法
1.3.1 小鼠脾细胞的制备 将喂养112d的小鼠断头处死，无菌条件下取出脾组织，用Hanks液冲洗1次，在不锈钢纱网上磨碎，1000r/min离心5min，将沉淀的细胞悬浮于含体积分数0.1的小牛血清培养液中。加入3倍体积的A液(8.7g/LNH4Cl+10mmol/LTris-HCl)，置冰浴中20min，1000r/min离心，弃上清,再加入体积分数0.1的小牛血清培养液，将细胞数调至1×1010/L，制成细胞悬液。
, 百拇医药
1.3.2 紫外线照射小鼠脾细胞 将脾细胞置冰浴中紫外线(波长254nm，照射强度0.4J.m-2/s)下照射5min，37℃保温30min.
1.3.3小鼠脾细胞DNA双链剩余率测定 小鼠脾细胞DNA双链剩余率的测定方法见文献〔2〕。
2 结果
紫外线照射前，各组脾细胞DNA双链剩余率比较差异无显著性(F＝0.8756，P>0.05)；紫外线照射后，牛磺酸、VitC,VitE组小鼠脾细胞DNA双链剩余率高于对照组，差异有显著性(F＝20.45，q=3.01～4.08，P<0.05)。见表1.
表1 小鼠脾细胞DNA双链剩余率(%,
±s) 组别
, 百拇医药
n
照射前
照射后
对照组
9
52.81± 8.78
23.17±6.08
牛磺酸组
9
55.09±13.23
29.76±3.16*
VitC组
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9
57.81±11.47
34.92±5.07*
VitE组
9
59.52±15.34
41.07±5.82*
与对照组比较，*F=20.15,q=3.01～4.08,P均<0.05
3 讨论
DNA的损伤与肿瘤的发生及人体的衰老密切相关〔3〕。人淋巴细胞DNA的氧化随年龄的增长而增多〔4〕，老年人淋巴细胞的突变率是新生儿的9倍〔5〕，而许多DNA的氧化损伤本身就具有潜在致突变能力，这些都显示了DNA损伤在肿瘤发生及人体衰老中的重要性。由于机体本身具有的切除损伤及修复DNA的能力，很大程度上掩盖了DNA的氧化损伤在肿瘤发生及人体衰老中的重要作用。
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牛磺酸对DNA分子的保护机制尚不十分清楚，但与其抗氧化作用及膜稳定功能是密切相关的。补充牛磺酸可降低小鼠脑组织中脂褐质的含量，抑制脂质过氧化物代谢产物丙二醛(MDA)的产生，提高超氧化物歧化酶(SOD)的活性在老年鼠中效果明显〔6〕。本实验在小鼠饲料中添加牛磺酸、抗氧化维生素VitC,VitE，观察牛磺酸对DNA分子的作用是否与抗氧化维生素一致。结果显示，紫外线照射前，无论是牛磺酸还是抗氧化维生素均没表现出对DNA损伤的保护作用。虽然小鼠随着年龄的增长DNA损伤修复能力逐渐减弱〔7〕，但仍可修复大部分的DNA损伤，从而无法显示出牛磺酸及抗氧化维生素对DNA损伤的影响。但紫外线照射后，牛磺酸及抗氧化维生素组的脾细胞DNA链的断裂程度均低于对照组，说明牛磺酸及抗氧化维生素可减轻紫外线对小鼠脾细胞DNA分子的损伤。紫外线照射时，可产生大量的活性氧自由基，而牛磺酸具有抗氧化功能，能清除氧自由基，保护DNA免受自由基的攻击。人们通过免疫荧光色谱检查发现，牛磺酸可有效清除氧化剂氯化氨，从而降低由醋酸氨和次氯酸钠引起的胃癌发生率〔8〕。在D-氨基半乳糖导致的衰老模型的大鼠中，牛磺酸可抑制脂质过氧化物的生成，防止细胞水肿，减少细胞内酶的漏出，同时，可降低血浆中肿瘤坏死因子的含量〔9〕。牛磺酸还具有调节渗透压的功能，参与脂类代谢，对膜上钙离子转运具有重要的调节功能〔10〕。因此，牛磺酸具有稳定细胞膜，保护细胞膜免受降解，调节膜对离子的通透性，保护细胞免受紫外线及有毒物质损伤的作用。
, http://www.100md.com
参考文献
1 周建伟.牛磺酸与肝脏关系的研究进展.国外医学卫生学分册,1995，22(2):97
2 杨晓林,张枢贤,王燕玲.用FADU法快速测定小鼠脾细胞DNA损伤.北京医科大学学报,1990,22(3):237
3 Bruce NA, Mark KS, Tory MH. Oxidants,antioxidants and the degenerat ive diseases of aging. Proc Natl Acad Sci USA,1993,90:7915
4 Grist SA, Carron MM, Kutlaca A. In vivo human somatic mutation:freque ncy and spectrum with age. Mutat Res,1992,266:189
, 百拇医药
5 Branda RF, Sullivan LM, Oneill TP. Measurement of HPRT mutant freque ncies in T-lymphocytes from healthy human populations. Mutat Res,1993,285:2 67
6 沈芳兰,张秀珍,李珏声. 牛磺酸对小鼠抗氧化和DNA修复能力的作用.营养学报, 1996，18(3):258
7 南新生,黄 莉,张宗玉.衰老过程中大白鼠脾细胞的DNA单链断裂与重接能力的变化.生物化学杂志,1992,8(4):358
8 Lishi H, Tatsuta M, Baha M. Enhancement by monochloramine of the deve lopment of gastric cancers in rats: a possible mechanism of helicobacter pylori -associated gastric carcinogenesis.J Gastroenterol,1997,32(4):435
9 陈岳祥,黄裕新,赵国宁.急性肝损伤大鼠肿瘤坏死因子-α含量变化及牛磺酸治疗作用的研究.解放军医学杂志,1995,20(3):206
10 何天培,顾景范.牛磺酸对应激性心肌损伤的保护效应及机制.国外医学卫生学分册,1997,24(6):353
(1998-10-29收稿 1999-05-11修回), 百拇医药
单位：张峥 张秀珍(青岛医学院生物化学教研室，青岛266021)；李珏声(青岛医学院医学营养研究所)；吴一平(青岛市市立医院统计科)
关键词：DNA损伤；紫外线；牛磺酸；脾；小鼠
青岛医学院学报990206 【摘要】 ①目的 探讨牛磺酸对紫外线所致小鼠脾细胞DNA损伤的影响。②方法 小鼠饲料中分别添加牛磺酸、维生素C(VitC)和维生素E(VitE)喂养112d后，荧光法(FADU法)检测小鼠脾细胞DNA链的断裂程度，并与对照组比较。③结果 紫外线照射前，小鼠脾细胞DNA链断裂程度各组间差异无显著性(F=0.8756,P>0.05)；紫外线照射后，牛磺酸、VitC，VitE各组脾细胞DNA双链剩余率高于对照组，差异均有显著性(F=20.45，q=3.01～4.08，P均<0.05)。④结论 牛磺酸可减轻紫外线对小鼠脾细胞DNA分子的损伤。
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中国图书馆分类法分类号 R14
THE EFFECT OF TAURINE ON DNA DAMAGE
IN SPLENOCYTES OF MICE
Zhang Zheng, Zhang Xiuzhen, Li Juesheng, et al
Department of Biochemistry, Qingdao Medical College, Qingdao 266021
【ABSTRACT】 Objective To investigate the effect of taurine on DNA damage in spleen cells of mice resulted from ultraviolent irradiation. Methods After mice were fed with taurine or Vit C or Vit E respe ctively for 112 days, DNA strand breaks could be detected by fluorometric assay of DNA unwinding(FADU) and were compared with the control group. Results No significant difference was found on breakage of DNA strands among groups before ultraviolent irradiation (F=0.8756,P>0.05). After UV irradition ,there was significantly lower breakage of DNA strands in t aurine , Vit C and Vit E groups than that in the control group (F=20.45,q=3.01 -4.08，P<0.05). Conclusion These findings suggest that taurine can protect DNA s trands in mice spleen cells from UV irradition.
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【KEY WORDS】 DNA damage; ultraviolet rays; taurine; spleen; mice
牛磺酸是一种广泛存在于人体内的β氨基酸，它除了具有公认的生物学作用外，还具有抗氧化、调节细胞内外钙平衡、直接参与膜稳定及对外源化合物的解毒等作用〔1～5〕。以往有关牛磺酸的研究多集中于牛磺酸对视网膜、渗透压等代谢调节方面，本实验通过膳食中添加牛磺酸，观察其对小鼠脾细胞DNA损伤的影响。
1 材料和方法
1.1 试剂及来源
牛磺酸由中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所提供。VitC，VitE均由青岛鱼肝油厂提供，β-胡萝卜素由上海万士能制药厂提供。
1.2 动物及饲养
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取健康雄性昆明种断乳小鼠(由中国医学科学院实验动物繁殖中心提供)36只，体质量(20±2)g，基础饲料喂养7d后，随机分为4组：对照组(基础饲料+普通水)，牛磺酸组(基础饲料+10g/L牛磺酸溶液)，VitC组(基础饲料+5g/LVitC溶液),VitE组(含质量分数为5×10-4的VitE基础饲料+普通水)，每组9只。基础饲料组成见文献〔6〕。
1.3 实验方法
1.3.1 小鼠脾细胞的制备 将喂养112d的小鼠断头处死，无菌条件下取出脾组织，用Hanks液冲洗1次，在不锈钢纱网上磨碎，1000r/min离心5min，将沉淀的细胞悬浮于含体积分数0.1的小牛血清培养液中。加入3倍体积的A液(8.7g/LNH4Cl+10mmol/LTris-HCl)，置冰浴中20min，1000r/min离心，弃上清,再加入体积分数0.1的小牛血清培养液，将细胞数调至1×1010/L，制成细胞悬液。
, 百拇医药
1.3.2 紫外线照射小鼠脾细胞 将脾细胞置冰浴中紫外线(波长254nm，照射强度0.4J.m-2/s)下照射5min，37℃保温30min.
1.3.3小鼠脾细胞DNA双链剩余率测定 小鼠脾细胞DNA双链剩余率的测定方法见文献〔2〕。
2 结果
紫外线照射前，各组脾细胞DNA双链剩余率比较差异无显著性(F＝0.8756，P>0.05)；紫外线照射后，牛磺酸、VitC,VitE组小鼠脾细胞DNA双链剩余率高于对照组，差异有显著性(F＝20.45，q=3.01～4.08，P<0.05)。见表1.
表1 小鼠脾细胞DNA双链剩余率(%,
±s) 组别, 百拇医药
n
照射前
照射后
对照组
9
52.81± 8.78
23.17±6.08
牛磺酸组
9
55.09±13.23
29.76±3.16*
VitC组
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9
57.81±11.47
34.92±5.07*
VitE组
9
59.52±15.34
41.07±5.82*
与对照组比较，*F=20.15,q=3.01～4.08,P均<0.05
3 讨论
DNA的损伤与肿瘤的发生及人体的衰老密切相关〔3〕。人淋巴细胞DNA的氧化随年龄的增长而增多〔4〕，老年人淋巴细胞的突变率是新生儿的9倍〔5〕，而许多DNA的氧化损伤本身就具有潜在致突变能力，这些都显示了DNA损伤在肿瘤发生及人体衰老中的重要性。由于机体本身具有的切除损伤及修复DNA的能力，很大程度上掩盖了DNA的氧化损伤在肿瘤发生及人体衰老中的重要作用。
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牛磺酸对DNA分子的保护机制尚不十分清楚，但与其抗氧化作用及膜稳定功能是密切相关的。补充牛磺酸可降低小鼠脑组织中脂褐质的含量，抑制脂质过氧化物代谢产物丙二醛(MDA)的产生，提高超氧化物歧化酶(SOD)的活性在老年鼠中效果明显〔6〕。本实验在小鼠饲料中添加牛磺酸、抗氧化维生素VitC,VitE，观察牛磺酸对DNA分子的作用是否与抗氧化维生素一致。结果显示，紫外线照射前，无论是牛磺酸还是抗氧化维生素均没表现出对DNA损伤的保护作用。虽然小鼠随着年龄的增长DNA损伤修复能力逐渐减弱〔7〕，但仍可修复大部分的DNA损伤，从而无法显示出牛磺酸及抗氧化维生素对DNA损伤的影响。但紫外线照射后，牛磺酸及抗氧化维生素组的脾细胞DNA链的断裂程度均低于对照组，说明牛磺酸及抗氧化维生素可减轻紫外线对小鼠脾细胞DNA分子的损伤。紫外线照射时，可产生大量的活性氧自由基，而牛磺酸具有抗氧化功能，能清除氧自由基，保护DNA免受自由基的攻击。人们通过免疫荧光色谱检查发现，牛磺酸可有效清除氧化剂氯化氨，从而降低由醋酸氨和次氯酸钠引起的胃癌发生率〔8〕。在D-氨基半乳糖导致的衰老模型的大鼠中，牛磺酸可抑制脂质过氧化物的生成，防止细胞水肿，减少细胞内酶的漏出，同时，可降低血浆中肿瘤坏死因子的含量〔9〕。牛磺酸还具有调节渗透压的功能，参与脂类代谢，对膜上钙离子转运具有重要的调节功能〔10〕。因此，牛磺酸具有稳定细胞膜，保护细胞膜免受降解，调节膜对离子的通透性，保护细胞免受紫外线及有毒物质损伤的作用。
, http://www.100md.com
参考文献
1 周建伟.牛磺酸与肝脏关系的研究进展.国外医学卫生学分册,1995，22(2):97
2 杨晓林,张枢贤,王燕玲.用FADU法快速测定小鼠脾细胞DNA损伤.北京医科大学学报,1990,22(3):237
3 Bruce NA, Mark KS, Tory MH. Oxidants,antioxidants and the degenerat ive diseases of aging. Proc Natl Acad Sci USA,1993,90:7915
4 Grist SA, Carron MM, Kutlaca A. In vivo human somatic mutation:freque ncy and spectrum with age. Mutat Res,1992,266:189
, 百拇医药
5 Branda RF, Sullivan LM, Oneill TP. Measurement of HPRT mutant freque ncies in T-lymphocytes from healthy human populations. Mutat Res,1993,285:2 67
6 沈芳兰,张秀珍,李珏声. 牛磺酸对小鼠抗氧化和DNA修复能力的作用.营养学报, 1996，18(3):258
7 南新生,黄 莉,张宗玉.衰老过程中大白鼠脾细胞的DNA单链断裂与重接能力的变化.生物化学杂志,1992,8(4):358
8 Lishi H, Tatsuta M, Baha M. Enhancement by monochloramine of the deve lopment of gastric cancers in rats: a possible mechanism of helicobacter pylori -associated gastric carcinogenesis.J Gastroenterol,1997,32(4):435
9 陈岳祥,黄裕新,赵国宁.急性肝损伤大鼠肿瘤坏死因子-α含量变化及牛磺酸治疗作用的研究.解放军医学杂志,1995,20(3):206
10 何天培,顾景范.牛磺酸对应激性心肌损伤的保护效应及机制.国外医学卫生学分册,1997,24(6):353
(1998-10-29收稿 1999-05-11修回), 百拇医药