稀土离子(La3+,Ce3+,Y3+,Tb3+)对大鼠腹腔巨噬细胞呼吸爆发的影响
作者：刘会雪 刘湘陶 卢景芬 李荣昌 王夔
单位：北京大学药学院化学生物学系,北京 100083
关键词：金属；稀土；呼吸爆发；羟自由基；代谢；巨噬细胞；腹膜；药物作用
北京医科大学学报000303 [摘 要] 目的：研究稀土离子对巨噬细胞功能的影响。方法：采用亚硝酸盐分光光度法及电子自旋捕获法检测稀土离子存在下大鼠巨噬细胞呼吸爆发时产生的氧自由基.O2-及.OH的变化。结果：在实验浓度范围内(10-7～10-4 mol.L-1)，La3+、Y3+、Tb3+均表现为抑制呼吸爆发的作用，La3+的作用尤为明显。Ce3+在浓度低于10-5 mol.L-1时也表现为抑制作用，但在浓度高于10-5 mol.L-1时作用相反。结论：稀土离子在较低浓度时都能抑制活性氧自由基的生成。较高浓度时，作用相反。
, 百拇医药
[中图分类号] R977.5-332 [文献标识码] A
[文章编号] 1000-1530(2000)03-0203-04
The effects of Lanthanum,Cerium,Yttrium and Terbium ions on respiratory
burst of peritoneal Macrophage(Mφ)
LIU Hui-Xue, LIU Xiang-Tao, LU Jing-Fen， LI Rong-Chang， WANG Kui
(Department of Chemical Biology ， School of Pharmaceutical Sciences,Peking University, Beijing 100083, China)
, 百拇医药
ABSTRACT Objective: To study the effects of Lanthanum,Cerium, Yttrium and Terbium ions on respiratory burst of peritoneal Macrophage(Mφ). Methods: The NaNO2 reduction method and EPR spin trapping method were used to determine .O-2 and .OH produced by peritoneal macrophage(Mφ) when respiratory burst took place. Results: At experimental concentrations (10-7-10-4 mol.L-1)La3+, Y3+ and Tb3+ could inhibit respiratory burst, especially La3+ had the highest activity. Ce3+ also showed the same effect below the concentration of 10-5 mol.L-1, but above this concentration it could promote respiratory burst. The results of the two methods were consistent generally. Conclusion: Lanthanide ions can inhibit the production of active-oxygen free radicals at low concentration, but it turned out contrary at high concentration.
, 百拇医药
KEY WORDS Metals, rare earch; Respiratory burst; Hydroxyl radical/metab; Macrophages, peritoneal/drug eff▲
有三方面的实验结果从不同角度提示稀土离子可能对巨噬细胞功能有影响，而且这种影响是复杂的。不同的结果和稀土离子的种类与浓度有关。第一，免疫学研究大多根据吞噬指数，有的结果是促进，有的抑制[1]。第二，动物实验[2]和细胞实验[3，4]结果都表明轻稀土抑制脂质过氧化；重稀土在低浓度下抑制，高浓度下转为增强。化学研究的结果说明稀土离子可以影响活性氧物种(reactive oxygen species, ROS)水平，而且和稀土的种类及浓度有关[5]。第三，实验结果还证明稀土离子有类似磷脂酶C的作用，能够直接促进肌醇磷脂水解产生三磷酸肌醇(trisphosphate inositol, IP3)和二酰甘油(diacyl glycerol, DAG) 。那么DAG就可能激活吞噬细胞NADPH氧化酶产生超氧阴离子(.O2-)并进一步变成其他ROS。如此，可以设想稀土离子既可以影响吞噬细胞的吞噬能力，又可以影响呼吸爆发，而且两方面都受稀土离子的不同物种和浓度的影响。为阐明稀土离子对呼吸爆发的影响，我们研究了不同稀土离子在不同浓度下对大鼠腹腔巨噬细胞(macrophage,Mφ)呼吸爆发时产生的.O2-和羟自由基(.OH)水平的影响。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 仪器、试剂和实验动物
仪器：721 分光光度计(上海第三分析仪器厂) ，LG10-2.4 A离心机(北京医用离心机厂) ，pH S-2 型精密酸度计(上海第二分析仪器厂)，EPR -300顺磁共振谱仪(Bruker)。
试剂：硫代乙醇酸钠 ，台盼蓝 ，肝素，盐酸羟胺，对氨基苯磺酸 ，α-萘胺， 以上试剂均为分析纯 。酵母多糖( Sigma)，5,5-二甲基-1-吡咯啉-1-氧化物(5,5-dimethyl-1-pyrroline-1-oxide，DMPO)(Sigma)，十四酰佛波醇乙酸酯(tetradecanoylphorbol acetate,TPA，Sigma，将其溶于少量丙酮后，置-20℃保存，临用前用等渗液稀释至所需浓度)，二乙三胺五乙酸(diethylenetriamine pentacetic acid，DETAPAC，分析纯)，稀土氧化物(纯度>99.9%)用浓盐酸溶解，加热除去盐酸，用去离子水配成不同浓度的氯化稀土溶液。
, 百拇医药
实验动物：Wistar 大鼠,雄性，体重200～250 g(北京大学医学部实验动物科学部提供) 。
1.2 实验方法
1.2.1 用亚硝酸盐法测定稀土离子存在下大鼠巨噬细胞(Mφ)呼吸爆发时产生的.O2-
大鼠腹腔Mφ的采集[6]：取体重为200～250 g的健康雄性Wistar 大鼠，腹腔注谢10 g.L-1硫代乙醇酸钠水溶液10 ml，12～15 h后，收集腹腔Mφ。低渗崩解法去除红细胞后，配成Mφ悬液(106～107 cells/ml)，台盼蓝染色，检查Mφ活力，活细胞在95%以上，4℃存活6～8 h。
酵母多糖的调理：大鼠断头取血，离心(3 500×g,10 min)取上层血清，将酵母多糖悬浮于其中(5 g.L-1)，37℃温育20 min,然后放入冰浴中止调理，离心(160×g, 5 min, 0℃),用等渗液(组成：145 mmol.L-1 NaCl, 5 mmol.L-1 KCl, 1 mmol.L-1 Tris-HCl pH 7.4)洗沉淀物1次，再制成悬浮液(10 g.L-1)。
, 百拇医药
稀土离子对Mφ呼吸爆发产生的.O2-的影响[7]：反应液总体积为1.2 ml，内含Mφ约1×107个细胞、羟胺(2 mmol.L-1)及各种浓度的稀土离子，同时以不含稀土离子的反应液为对照组。先将反应管置37℃水浴中预热5 min，加经自体血清调理的酵母多糖，在37℃水浴中温育30 min，然后放入冰浴终止反应，离心(1 000×g, 10 min)，取上清液0.5 ml，加对氨基苯磺酸(1.7 mmol.L-1)和α-萘胺(7 mmol.L-1)各0.5 ml，混匀，在室温下静置20 min，离心(5 800×g, 10 min)，取上清液，用试剂空白管调零，在波长530 nm处测吸收。用亚硝酸钠标准曲线回归方程，计算反应体系中NO2-的浓度，然后再换算成Mφ产生.O2-的量(nmol)。
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1.2.2 用电子自旋捕获法测定稀土离子存在下大鼠巨噬细胞呼吸爆发时产生的.OH[8，9]
大鼠腹腔Mφ的采集方法同前，台盼蓝染色95%以上为活细胞，调Mφ的浓度为5×108 cells/ml，取20 μl，加入DETAPAC (0.1 mmol.L-1) 5 μl，稀土离子溶液(10-3 mol.L-1和10-5 mol.L-1) 10 μl，TPA (25 mg.L-1)2.5 μl，DMPO(0.9 mol.L-1) 15 μl混匀后(对照组用等渗液代替稀土溶液)，在37℃水浴中温育2 min，然后快速吸入石英毛细管中，置EPR谐振腔内测定。 EPR测试条件：功率为10 mW，中心磁场349 mT，扫宽10 mT，调制频率100 kHz，调制幅度0.2 mT，时间常数640 ms，扫描时间320 s，工作频率9.7×109 Hz，温度25℃。
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DMPO与巨噬细胞呼吸爆发产生的.OH生成加合物DMPO-OH，其标准波谱为：
该波谱的参数为：g=2.005 5, a=1.48 mT。常用谱线的第二组峰高(h)表示自由基的浓度，用清除率(E)表示稀土离子对.OH的作用,E=(ho-hx)/ho100%,其中hx和ho分别为实验组(加稀土离子)和对照组(不加稀土离子)的峰高。
2 结果与讨论
用亚硝酸盐法和自旋捕获法分别测定La3+，Ce3+，Y3+，Tb3+对Mφ呼吸爆发时产生的.O2-和.OH水平的影响(表1，表2)。从结果可见，除Ce3+以外，所试稀土离子对.O2-都有抑制作用，浓度依赖关系是双向的。低浓度下抑制率随浓度增加而降低，高浓度下随浓度增加而增加。不同的稀土有不同的影响，这在重稀土中表现显著。La3+的抑制效果受浓度影响很小。除Ce3+外的所试稀土在浓度高时，抑制.O2-的能力都差不多。Ce3+在低浓度下也有抑制效果，但随浓度的增加转为促进。
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La3+对.OH仍表现强抑制作用，而且不受浓度变化影响，说明它在低浓度下已有强抑制作用。Y3+在低浓度有较弱的抑制作用，也不因浓度增加而改变。但是Tb3+在低浓度抑制，高浓度促进；Ce3+则只表现促进。
表1 La3+，Ce3+，Y3+，Tb3+对Mφ呼吸爆发时产生的.O2-的影响
Table 1 The effects of La3+，Ce3+，Y3+,Tb3+ on the superoxide
anion produced by Mφ (
±s, n=4)Ⅰ c(La3+)/μmol.L-1
, 百拇医药
n(.O2-)/nmol
Rate of scavenging( % )
0
7.10±1.00
-
0.167
4.91±0.39
30.8
1.67
4.34±0.15
38.9
, 百拇医药
16.7
4.48±0.27
26.9
167
4.57±0.52
36.9
Ⅱ c(Ce3+)/μmol.L-1
n(.O2-)/nmol
Rate of scavenging( % )
0
, 百拇医药
4.93±0.99
-
0.167
4.03±1.31
18.3
1.67
4.79±1.56
2.8
16.7
5.74±1.20
-16.4
167
7.64±1.00
, 百拇医药
-55.0
Ⅲ c(Y3+)/μmol.L-1
n(.O2-)/nmol
Rate of scavenging( % )
0
11.04±0.86
-
0.167
6.83±0.99
38.1
, 百拇医药
1.67
8.49±1.00
23.1
16.7
7.27±1.58
34.2
167
7.00±0.07
36.6
Ⅳ c(Tb3+)/μmol.L-1
n(.O2-)/nmol
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Rate of scavenging( % )
0
9.63±0.10
-
0.167
7.71±0.58
19.9
1.67
8.28±1.85
14.0
16.7
6.85±1.67
, 百拇医药
28.9
167
5.49±0.34
43.0
c, concentration; n, amount of .O2- per 106 Mφ.
上述结果提示稀土离子对于巨噬细胞呼吸爆发的影响必定是多途径的，既有促进又有抑制，可能有以下几个机制。一方面，稀土可以催化肌醇磷脂水解，产生第二信使DAG，DAG沿着信号传递途径激活NADPH氧化酶，促进细胞发生呼吸爆发。这条途径会造成ROS水平增加。另外，根据Mizgerd等[10]的研究结果，稀土可以被巨噬细胞所吞噬而且促进细胞调亡，这可能是有人得到稀土提高吞噬指数的原因之一。这两种机制都是稀土与巨噬细胞直接作用的结果，而不需要酵母多糖去激活巨噬细胞，且这两种机制都应使ROS水平增加。另一方面，还有导致ROS水平降低的途径。我们提出稀土离子通过与氧自由基间的磁相互作用减弱氧自由基ESR信号，也因与氧自由基间的配位结合而阻止自由基形成。稀土离子正电性较高，半径较小，表现为硬酸性，容易与作为硬碱的氧结合。La3+，Y3+，Tb3+可能是通过此机制清除.O2-。Ce3+的特殊性与它的单电子还原作用有关，它可以给O2一个电子而促进.O2-形成。稀土离子La3+，Y3+，Ce3+对Mφ呼吸爆发时产生的.OH水平的影响，与其对.O2-的影响基本是一致的，但Tb3+表现为对二者的不同作用，且与我们以前的研究结果一致[4],其原因有待进一步考察。此外，本实验结果与稀土浓度的双向关系可能是由于稀土离子影响巨噬细胞呼吸爆发有多种机制共同作用的结果。
, 百拇医药
表2 EPR法测定La3+，Ce3+，Y3+，Tb3+
对Mφ呼吸爆发时产生的.OH的影响
Table 2 The effects of La3+，Ce3+，Y3+，Tb3+
on hydroxyl radical produced by Mφ with EPR method Samples
c/μmol.L-1
h(mm)
I(%)
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buffer
-
27
-
La3+
2
1
96.3
La3+
200
1
96.3
Ce3+
, 百拇医药
2
34
-25.9
Ce3+
200
35
-29.6
Y3+
2
23
10.3
Y3+
, 百拇医药 200
24
11.1
Tb3+
2
24
11.1
Tb3+
200
35
-29.6
c, concentration.基金项目：国家自然科学基金重大课题(29890280)和稀土基础研究基金资助；
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参考文献
[1]陈兴安，贺秋晨，关 腾，等.小剂量柠檬酸稀土对小鼠中性多形核白细胞吞噬功能的影响[J].中国稀土学报，1995，13(1)：70-73
[2]栗建林, 张丽帼, 刘建中, 等. 轻稀土对小鼠肺腺癌的抑制作用[J]. 中国稀土学报， 1998，16(2)：184-187
[3]王小芳 ,刘湘陶, 杨晓达. 稀土离子对磷脂酰胆碱脂质体及人红细胞膜自由基氧化的影响[J]. 生物化学杂志 ，1997，13(1)：108-112
[4]刘湘陶, 李 蓉, 陈景云, 等. La3+,Ce3+,Y3+,Tb3+离子对人红细胞膜自由基氧化的影响[J]. 中国稀土学报， 2000，18(1)：88-90
, 百拇医药
[5]Cheng Y, Chen BW, Lu JF, et al. The reaction of Lanthanide ions with n-doxyl stearic acids and its utilization for the ESR study on the permeability of lipid-bilayer of erythrocyte membrane to Gadolinium ions [J]. J Inorg Biochem,1998,69:1-7
[6]杨景山主编. 细胞化学与细胞生物技术[M]. 北京： 北京医科大学中国协和医科大学联合出版社,1989.21-23
[7]辛红波, 张宝恒. 赛庚啶对氧自由基的清除作用[J]. 药学学报, 1993，28(3)：161-165
[8]陈雨亭,李小洁, 赵保路,等. 芦丁等天然产物清除活性氧自由.O2-和.OH的ESR研究[J]. 生物物理学报, 1989,(9):235-240
, 百拇医药
[9]Rosenn H, Klebanoff SJ. Hydroxyl radical generation by polymorpeonuclear leukocytes measured by electron spin resonance spectroscopy[J]. J Clin Invest, 1979,64:1725-1729
[10]Mizgerd JP, Molina RM, Stearns R C, et al. Gadolinium induce macrophage apoptosis[J]. J Leukoc Biol, 1996, 59:189-195
收稿日期：2000-02-29, 百拇医药
单位：北京大学药学院化学生物学系,北京 100083
关键词：金属；稀土；呼吸爆发；羟自由基；代谢；巨噬细胞；腹膜；药物作用
北京医科大学学报000303 [摘 要] 目的：研究稀土离子对巨噬细胞功能的影响。方法：采用亚硝酸盐分光光度法及电子自旋捕获法检测稀土离子存在下大鼠巨噬细胞呼吸爆发时产生的氧自由基.O2-及.OH的变化。结果：在实验浓度范围内(10-7～10-4 mol.L-1)，La3+、Y3+、Tb3+均表现为抑制呼吸爆发的作用，La3+的作用尤为明显。Ce3+在浓度低于10-5 mol.L-1时也表现为抑制作用，但在浓度高于10-5 mol.L-1时作用相反。结论：稀土离子在较低浓度时都能抑制活性氧自由基的生成。较高浓度时，作用相反。
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[中图分类号] R977.5-332 [文献标识码] A
[文章编号] 1000-1530(2000)03-0203-04
The effects of Lanthanum,Cerium,Yttrium and Terbium ions on respiratory
burst of peritoneal Macrophage(Mφ)
LIU Hui-Xue, LIU Xiang-Tao, LU Jing-Fen， LI Rong-Chang， WANG Kui
(Department of Chemical Biology ， School of Pharmaceutical Sciences,Peking University, Beijing 100083, China)
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ABSTRACT Objective: To study the effects of Lanthanum,Cerium, Yttrium and Terbium ions on respiratory burst of peritoneal Macrophage(Mφ). Methods: The NaNO2 reduction method and EPR spin trapping method were used to determine .O-2 and .OH produced by peritoneal macrophage(Mφ) when respiratory burst took place. Results: At experimental concentrations (10-7-10-4 mol.L-1)La3+, Y3+ and Tb3+ could inhibit respiratory burst, especially La3+ had the highest activity. Ce3+ also showed the same effect below the concentration of 10-5 mol.L-1, but above this concentration it could promote respiratory burst. The results of the two methods were consistent generally. Conclusion: Lanthanide ions can inhibit the production of active-oxygen free radicals at low concentration, but it turned out contrary at high concentration.
, 百拇医药
KEY WORDS Metals, rare earch; Respiratory burst; Hydroxyl radical/metab; Macrophages, peritoneal/drug eff▲
有三方面的实验结果从不同角度提示稀土离子可能对巨噬细胞功能有影响，而且这种影响是复杂的。不同的结果和稀土离子的种类与浓度有关。第一，免疫学研究大多根据吞噬指数，有的结果是促进，有的抑制[1]。第二，动物实验[2]和细胞实验[3，4]结果都表明轻稀土抑制脂质过氧化；重稀土在低浓度下抑制，高浓度下转为增强。化学研究的结果说明稀土离子可以影响活性氧物种(reactive oxygen species, ROS)水平，而且和稀土的种类及浓度有关[5]。第三，实验结果还证明稀土离子有类似磷脂酶C的作用，能够直接促进肌醇磷脂水解产生三磷酸肌醇(trisphosphate inositol, IP3)和二酰甘油(diacyl glycerol, DAG) 。那么DAG就可能激活吞噬细胞NADPH氧化酶产生超氧阴离子(.O2-)并进一步变成其他ROS。如此，可以设想稀土离子既可以影响吞噬细胞的吞噬能力，又可以影响呼吸爆发，而且两方面都受稀土离子的不同物种和浓度的影响。为阐明稀土离子对呼吸爆发的影响，我们研究了不同稀土离子在不同浓度下对大鼠腹腔巨噬细胞(macrophage,Mφ)呼吸爆发时产生的.O2-和羟自由基(.OH)水平的影响。
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1 材料与方法
1.1 仪器、试剂和实验动物
仪器：721 分光光度计(上海第三分析仪器厂) ，LG10-2.4 A离心机(北京医用离心机厂) ，pH S-2 型精密酸度计(上海第二分析仪器厂)，EPR -300顺磁共振谱仪(Bruker)。
试剂：硫代乙醇酸钠 ，台盼蓝 ，肝素，盐酸羟胺，对氨基苯磺酸 ，α-萘胺， 以上试剂均为分析纯 。酵母多糖( Sigma)，5,5-二甲基-1-吡咯啉-1-氧化物(5,5-dimethyl-1-pyrroline-1-oxide，DMPO)(Sigma)，十四酰佛波醇乙酸酯(tetradecanoylphorbol acetate,TPA，Sigma，将其溶于少量丙酮后，置-20℃保存，临用前用等渗液稀释至所需浓度)，二乙三胺五乙酸(diethylenetriamine pentacetic acid，DETAPAC，分析纯)，稀土氧化物(纯度>99.9%)用浓盐酸溶解，加热除去盐酸，用去离子水配成不同浓度的氯化稀土溶液。
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实验动物：Wistar 大鼠,雄性，体重200～250 g(北京大学医学部实验动物科学部提供) 。
1.2 实验方法
1.2.1 用亚硝酸盐法测定稀土离子存在下大鼠巨噬细胞(Mφ)呼吸爆发时产生的.O2-
大鼠腹腔Mφ的采集[6]：取体重为200～250 g的健康雄性Wistar 大鼠，腹腔注谢10 g.L-1硫代乙醇酸钠水溶液10 ml，12～15 h后，收集腹腔Mφ。低渗崩解法去除红细胞后，配成Mφ悬液(106～107 cells/ml)，台盼蓝染色，检查Mφ活力，活细胞在95%以上，4℃存活6～8 h。
酵母多糖的调理：大鼠断头取血，离心(3 500×g,10 min)取上层血清，将酵母多糖悬浮于其中(5 g.L-1)，37℃温育20 min,然后放入冰浴中止调理，离心(160×g, 5 min, 0℃),用等渗液(组成：145 mmol.L-1 NaCl, 5 mmol.L-1 KCl, 1 mmol.L-1 Tris-HCl pH 7.4)洗沉淀物1次，再制成悬浮液(10 g.L-1)。
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稀土离子对Mφ呼吸爆发产生的.O2-的影响[7]：反应液总体积为1.2 ml，内含Mφ约1×107个细胞、羟胺(2 mmol.L-1)及各种浓度的稀土离子，同时以不含稀土离子的反应液为对照组。先将反应管置37℃水浴中预热5 min，加经自体血清调理的酵母多糖，在37℃水浴中温育30 min，然后放入冰浴终止反应，离心(1 000×g, 10 min)，取上清液0.5 ml，加对氨基苯磺酸(1.7 mmol.L-1)和α-萘胺(7 mmol.L-1)各0.5 ml，混匀，在室温下静置20 min，离心(5 800×g, 10 min)，取上清液，用试剂空白管调零，在波长530 nm处测吸收。用亚硝酸钠标准曲线回归方程，计算反应体系中NO2-的浓度，然后再换算成Mφ产生.O2-的量(nmol)。
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1.2.2 用电子自旋捕获法测定稀土离子存在下大鼠巨噬细胞呼吸爆发时产生的.OH[8，9]
大鼠腹腔Mφ的采集方法同前，台盼蓝染色95%以上为活细胞，调Mφ的浓度为5×108 cells/ml，取20 μl，加入DETAPAC (0.1 mmol.L-1) 5 μl，稀土离子溶液(10-3 mol.L-1和10-5 mol.L-1) 10 μl，TPA (25 mg.L-1)2.5 μl，DMPO(0.9 mol.L-1) 15 μl混匀后(对照组用等渗液代替稀土溶液)，在37℃水浴中温育2 min，然后快速吸入石英毛细管中，置EPR谐振腔内测定。 EPR测试条件：功率为10 mW，中心磁场349 mT，扫宽10 mT，调制频率100 kHz，调制幅度0.2 mT，时间常数640 ms，扫描时间320 s，工作频率9.7×109 Hz，温度25℃。
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DMPO与巨噬细胞呼吸爆发产生的.OH生成加合物DMPO-OH，其标准波谱为：
该波谱的参数为：g=2.005 5, a=1.48 mT。常用谱线的第二组峰高(h)表示自由基的浓度，用清除率(E)表示稀土离子对.OH的作用,E=(ho-hx)/ho100%,其中hx和ho分别为实验组(加稀土离子)和对照组(不加稀土离子)的峰高。
2 结果与讨论
用亚硝酸盐法和自旋捕获法分别测定La3+，Ce3+，Y3+，Tb3+对Mφ呼吸爆发时产生的.O2-和.OH水平的影响(表1，表2)。从结果可见，除Ce3+以外，所试稀土离子对.O2-都有抑制作用，浓度依赖关系是双向的。低浓度下抑制率随浓度增加而降低，高浓度下随浓度增加而增加。不同的稀土有不同的影响，这在重稀土中表现显著。La3+的抑制效果受浓度影响很小。除Ce3+外的所试稀土在浓度高时，抑制.O2-的能力都差不多。Ce3+在低浓度下也有抑制效果，但随浓度的增加转为促进。
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La3+对.OH仍表现强抑制作用，而且不受浓度变化影响，说明它在低浓度下已有强抑制作用。Y3+在低浓度有较弱的抑制作用，也不因浓度增加而改变。但是Tb3+在低浓度抑制，高浓度促进；Ce3+则只表现促进。
表1 La3+，Ce3+，Y3+，Tb3+对Mφ呼吸爆发时产生的.O2-的影响
Table 1 The effects of La3+，Ce3+，Y3+,Tb3+ on the superoxide
anion produced by Mφ (
±s, n=4)Ⅰ c(La3+)/μmol.L-1, 百拇医药
n(.O2-)/nmol
Rate of scavenging( % )
0
7.10±1.00
-
0.167
4.91±0.39
30.8
1.67
4.34±0.15
38.9
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16.7
4.48±0.27
26.9
167
4.57±0.52
36.9
Ⅱ c(Ce3+)/μmol.L-1
n(.O2-)/nmol
Rate of scavenging( % )
0
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4.93±0.99
-
0.167
4.03±1.31
18.3
1.67
4.79±1.56
2.8
16.7
5.74±1.20
-16.4
167
7.64±1.00
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-55.0
Ⅲ c(Y3+)/μmol.L-1
n(.O2-)/nmol
Rate of scavenging( % )
0
11.04±0.86
-
0.167
6.83±0.99
38.1
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8.49±1.00
23.1
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7.27±1.58
34.2
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7.00±0.07
36.6
Ⅳ c(Tb3+)/μmol.L-1
n(.O2-)/nmol
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Rate of scavenging( % )
0
9.63±0.10
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0.167
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19.9
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8.28±1.85
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6.85±1.67
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28.9
167
5.49±0.34
43.0
c, concentration; n, amount of .O2- per 106 Mφ.
上述结果提示稀土离子对于巨噬细胞呼吸爆发的影响必定是多途径的，既有促进又有抑制，可能有以下几个机制。一方面，稀土可以催化肌醇磷脂水解，产生第二信使DAG，DAG沿着信号传递途径激活NADPH氧化酶，促进细胞发生呼吸爆发。这条途径会造成ROS水平增加。另外，根据Mizgerd等[10]的研究结果，稀土可以被巨噬细胞所吞噬而且促进细胞调亡，这可能是有人得到稀土提高吞噬指数的原因之一。这两种机制都是稀土与巨噬细胞直接作用的结果，而不需要酵母多糖去激活巨噬细胞，且这两种机制都应使ROS水平增加。另一方面，还有导致ROS水平降低的途径。我们提出稀土离子通过与氧自由基间的磁相互作用减弱氧自由基ESR信号，也因与氧自由基间的配位结合而阻止自由基形成。稀土离子正电性较高，半径较小，表现为硬酸性，容易与作为硬碱的氧结合。La3+，Y3+，Tb3+可能是通过此机制清除.O2-。Ce3+的特殊性与它的单电子还原作用有关，它可以给O2一个电子而促进.O2-形成。稀土离子La3+，Y3+，Ce3+对Mφ呼吸爆发时产生的.OH水平的影响，与其对.O2-的影响基本是一致的，但Tb3+表现为对二者的不同作用，且与我们以前的研究结果一致[4],其原因有待进一步考察。此外，本实验结果与稀土浓度的双向关系可能是由于稀土离子影响巨噬细胞呼吸爆发有多种机制共同作用的结果。
, 百拇医药
表2 EPR法测定La3+，Ce3+，Y3+，Tb3+
对Mφ呼吸爆发时产生的.OH的影响
Table 2 The effects of La3+，Ce3+，Y3+，Tb3+
on hydroxyl radical produced by Mφ with EPR method Samples
c/μmol.L-1
h(mm)
I(%)
, http://www.100md.com
buffer
-
27
-
La3+
2
1
96.3
La3+
200
1
96.3
Ce3+
, 百拇医药
2
34
-25.9
Ce3+
200
35
-29.6
Y3+
2
23
10.3
Y3+
, 百拇医药 200
24
11.1
Tb3+
2
24
11.1
Tb3+
200
35
-29.6
c, concentration.基金项目：国家自然科学基金重大课题(29890280)和稀土基础研究基金资助；
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参考文献
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收稿日期：2000-02-29, 百拇医药