四氯戴奧辛誘導人類胚胎滋養層細胞氧化壓力及細胞之凋亡
戴奧辛 (dioxin) 因具有高毒性、廣泛性與累積性，已被列為人類確定致癌物。戴奧辛為約 210 種不同的 化合物總稱，主要組成為兩個氧原子聯結一對苯環類化合物，而其結構和荷爾蒙相似，被證明可嚴重 影響人體的新陳代謝﹐干擾賀爾蒙的平衡等；而本實驗中使用四氯戴奧辛 (2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p- dioxin, TCDD) ，則為戴奧辛族群中最具毒性的化合物。有研究顯示，在懷孕婦女長期暴露在戴奧辛過 高的環境下，會增加胚胎流產及子宮內胎兒成長遲滯 (intrauterine growth retardation) 的機率。本實驗探 討 TCDD 對人類胚胎滋養層細胞 (trophoblast cells) 之細胞生理與粒線體功能的影響進行研究，並進一 步探討其造成傷害的訊息機制。在戴奧辛刺激下，以西方墨點法可觀察到人類滋養層細胞缺氧誘發因 子 -1 (hypoxia inducible factor-1 ， HIF-1 ) 蛋白表現增加，可誘導活性氧自由基 (reactive oxygen speci es, ROS) 的增加，造成粒線體 DNA 斷損突變 (deletions) 增加，我們於經過 TCDD 處理的胚胎滋養層細 胞中偵測到 7599bp deletion ；並且造成粒線體 DNA 拷貝數 (copy number) 減少至 52 ％。此外，代表 D NA 氧化損傷的分子標記 -8- 羥基去氧鳥糞嘌呤 (8-hydroxy-2’-deoxyguanosine) 及脂質過氧化物 (lipopero xide) ，在 TCDD 刺激下呈現 6.5 倍與 2.58 倍增加的情形，表示 TCDD 對人類胚胎滋養層細胞產生氧化 性傷害，並造成粒線體 ATP 含量減少。我們發現經 TCDD 處理後，細胞保持在缺氧狀態及大量 ROS 產生。以流式細胞技術儀 (FACS analysis) 分析經 Annexin V 及 PI 染色的細胞，則可觀察到當細胞以 T CDD 24 小時刺激後，增加 53% 細胞凋亡。我們進一步以西方墨點法分析細胞凋亡蛋白質變化，其結 果顯示 p53 、 Bax 隨刺激時間的增加，其蛋白表現隨之增加。而 Bcl-2 蛋白則有蛋白表現減少的趨勢。
此外，顯示由 TCDD 刺激誘發細胞缺氧時，細胞可能會誘導 p53 蛋白質表現，之後經由 Bax 蛋白質調 控，改變 Bcl-2/Bax 平衡，而促使細胞凋亡。此外，我們藉由 PI3K/Akt 抑制劑 (wortmannin) 的添加處 理證實戴奧辛誘導人類滋養層細胞缺氧誘發因子 -1 (hypoxia inducible factor-1 ， HIF-1 ) 蛋白表現增 加是經由 PI3K/Akt pathway ，我們也進一步分析其 ROS 是否參與調控 HIF-1 蛋白，當細胞預先處理 L-N-acetylcysteine 後發現 HIF-1 蛋白表現有減少的趨勢，我們更加確認 TCDD 誘導 HIF-1 蛋白表現 是經由 ROS 調控的 PI3K/Akt pathway 。經由上述實驗結果，我們推論戴奧辛經由引發人類滋養層細胞 產生大量 ROS 造成氧化性傷害，粒線體功能缺損，增加細胞凋亡。我們亦證實當人類滋養層細胞在 T CDD 刺激處理後增加了 2.67 倍細胞侵入能力。此外，缺氧亦被認為與胎盤發育不全，組織缺氧，缺少 血液供應有關。綜合以上實驗結果，我們推論由 TCDD 處理引發的缺氧及 ROS 大量產生可能是造成胎 兒死亡的主要因素。
Induced Oxidative Stress and Apoptosis of Human Trophoblast C ells by 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin(TCDD)
