H2O2和NO互作调控SO2诱导的胡杨细胞死亡

摘要：

二氧化硫(SO2)是一种常见的大气污染物,目前关于SO2对木本植物的毒害作用及相关机制并不清楚.本文以木本植物胡杨的愈伤细胞为材料,研究SO2衍生物对胡杨细胞的致死效应,以及过氧化氢(H2O2)与一氧化氮(NO)在SO2诱导胡杨细胞死亡中的信号调节作用.研究发现:SO2衍生物处理(1～5 mmol·L-1)可诱发胡杨细胞死亡,且SO2衍生物浓度越大、处理时间越长,细胞死亡率越高.2mmol.L-1 SO2衍生物处理胡杨细胞后,胞内H2O2和NO水平显著升高,且H2O2水平的升高先于NO.一定浓度的外源H2O2或NO供体SNP能够提高SO2胁迫下胡杨细胞的死亡率;而使用H2O2清除剂CAT和ASA、NO清除剂cPTIO、NO合成抑制剂钨酸钠后,SO2诱导的细胞死亡率明显降低.进一步实验发现,外源H2O2可以提高SO2胁迫下胡杨细胞的硝酸还原酶(NR)活性,促进胞内NO产生;而利用CAT和ASA清除H2O2后,细胞NR活性和NO产生均受到明显抑制.此外,SO2胁迫下,外源SNP能够抑制抗氧化酶(CAT和APX)活性,增加胡杨细胞内的H2O2水平,而一定浓度的cPTIO和钨酸钠均可提高CAT和APX活性,降低胞内H2O2水平.结果表明:SO2胁迫下,胡杨细胞快速产生的H2O2能够激活硝酸还原酶活性,促进NO生成,同时NO能够通过抑制抗氧化酶活性而提高H2O2水平.H2O2与NO互作调控SO2诱导的胡杨细胞死亡.

关键词：胡杨、细胞死亡、H2O2、NO

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分类号：X173(环境生物学)

资助基金：国家自然科学基金No.31500504,31371868Supported by the National Natural Science Foundation of China No.31500504,31371868

在线出版日期：2016-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：3073-3080