50Hz工频磁场对成纤维细胞微丝骨架装配的影响

• 作 者: 褚克平
• 机 构: 华东师范大学
• 出 处: 华东师范大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 工频磁场辐照 成纤维细胞 微丝骨架 表皮生长因子受体 肿瘤细胞 免疫荧光标记

目前各种电器的应用使人们暴露在极低频磁场中的强度和时间与日俱增，极低频磁场与肿瘤发生的关系及机制成为环境健康研究工作中最主要的挑战之一。肿瘤细胞最显著的特征是增殖失控及细胞迁移性改变，而细胞的这些行为都与生长因子受体及细胞骨架的信号通路相关。最近的研究结果表明0.4 mT，50 Hz交流磁场诱导了细胞表面及离体的表皮生长因子受体(EGFR)的聚簇。EGFR与F-actin紧密相连，磁场可能通过影响EGFR的信号通路影响到F-actin的信号通路。
本文以中国仓鼠肺成纤维细胞(CHL，细胞)和人羊膜成纤维细胞(FL细胞)为研究对象，用免疫荧光标记、Western-blotting、光谱法、激光共聚焦显微镜、扫描电镜、原子力显微镜(AFM)等实验方法研究了工频弱磁场辐照对CHL细胞和FL细胞微丝骨架的影响，并进一步探讨了这种影响可能的机制。
实验结果：(1)免疫荧光标记实验发现0.4 mT工频磁场辐照CHL细胞30min引起细胞中平行排列的微丝应力纤维变少，扫描电镜发现磁场辐照后CHL细胞变得更为扁平，Western-blotting检测到细胞内与去垢剂不可溶的细胞骨架相连的EGFR增多。(2)0.2 mT工频磁场辐照FL细胞30min后导致细胞内部微丝应力纤维减少，诱导细胞周边出现致密微丝外周带并伸出丝状伪足，且停止辐照2小时后微丝形态恢复,伪足消失。激光共聚焦显微镜逐层扫描观测到0.2 mT磁场辐照使细胞微丝骨架平均高度降低。扫描电镜图像显示磁场辐照使FL细胞更为扁平，有足状伪足出现。磁场辐照后细胞骨架中去垢剂不可溶部分的肌动蛋白和EGFR含量升高。(3)AFM观察到肌动蛋白的体外装配未受磁场影响，但装配效率下降。分别用α-Tocopherol清除胞内自由基，PD153035抑制EGFR的磷酸化，或乙二醇-双-(2-氨基乙基)四乙酸(EGTA)螯合胞外钙离子时都无法完全抑制磁场对FL细胞微丝形态的影响，但PD153035和EGTA的联合作用明显抑制了磁场对FL细胞微丝形态的影响。
本文的实验结果表明：极低频磁场能影响细胞微丝骨架的装配和细胞内EGFR的表达，对不同的细胞有不同的磁场强度依赖性效应。磁场影响细胞微丝形态可能主要与磁场降低微丝装配效率，磁场诱导EGFR聚集及磁场引起胞外钙内流有关。