氢对肝癌发生发展的干预作用及机制研究

2007年国际上首次报道，氢可选择性清除毒性强的自由基发挥抗氧化保护作用。我们前期研究发现氢能通过清除活性氧簇（ROS），有效治疗Galn/LPS、CCl4、DEN诱导的肝急性损伤、肝硬化等。 ROS在肿瘤的发生发展过程中起着重要作用,它不仅参与了肿瘤的发生，而且还影响了肿瘤细胞的增殖和分化，故氧自由基无论在诱癌、促癌等方面都有重要作用。基于前期的研究，本课题拟从体内、体外两个方面，研究氢对肝癌发生发展的影响。通过检测ROS含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性及ROS下游的信号通路的活化情况等，证实氢是通过清除ROS而发挥抗氧化作用。在此基础上，通过在体活性氧水平和活性氧引起的特异性氧化产物检测，寻找氢气选择性抗氧化作用的在体依据。为进一步评价氢的生物学作用，并开发氢作为临床药物或保健药物奠定基础。

本课题在研究过程中，因之前提供氢盐水及氢气的单位终止了合作，而氢气作为易燃、易爆气体，我单位实验室未能获得氢气购买、存储的资质。故而在研究中出现了未预料的困难。氘作为氢的同位素，在生物体内用氘代替氢产生的核素效应早期已有论述。目前尚未见有对肝癌发生、发展的研究报道。因此课题组转而研究氢同位素氘对肝癌发生、发展的影响。主要研究内容如下：.(1).在上海交通大学生命科学院丛峰松教授指导下完成了低氘水的配制及浓度测定25ppm。.(2).利用低氘水替换milli-Q水配制低氘水DMEM培养基，为细胞水平实验提供了基础。.(3).低氘水抑制了肝癌细胞系LM3和SMMC-7721的生长，对正常肝细胞系LO2的生长亦有抑制作用，但不如LM3和7721肝癌细胞系明显。.(4).流式细胞仪检测发现：低氘水处理后肝癌细胞系LM3和SMMC-7721细胞周期分别被阻滞于S期和G0/G1期。LO2正常肝细胞系的细胞周期亦被阻滞于S期。.(5).流式细胞仪检测发现：低氘水处理后三种细胞系的sub-G1期细胞增多。进一步用Annexin V 7-AAD凋亡试剂盒检测发现，低氘水培养肝癌细胞系LM3和SMMC-7721后凋亡细胞数与正常对照组比较，分别增加了4.1倍和6.7倍。.(6).低氘水通过促进Caspase剪切促进肝癌细胞的的凋亡。同时可以抑制细胞周期相关信号蛋白Cyclin A2, Cyclin B1和Cyclin D1的表达。.(7).裸鼠荷瘤模型证实，低氘水可抑制肝癌细胞的成瘤。.(8).课题负责人作为第一作者发表标注基金的SCI论文一篇，课题相关研究内容正在投稿中。