细胞凋亡是一种不同于细胞坏死的由基因调控的自主性死亡过程。阐明肿瘤细胞凋亡的发生及机制,寻找促进肿瘤细胞凋亡有效途径,已成为当今医学界研究的热点之一。很多研究表明,细胞内的自由基水平与细胞增殖,凋亡与坏死密切相关。目前普遍认为,过度的氧化应激将导致细胞的坏死,而适度的氧化应激则诱导细胞凋亡。然而,关于ROS水平如何引发上述反应,这在国内外研究上是个空白。研究在利用氧化剂和还原剂实现了肿瘤细胞内ROS水平的控制,并试图在细胞质游离钙信号,线粒体膜电位,线粒体稳定蛋白Bcl-2表达水平上研究不同氧化压力下的细胞应激反应及其可能的机理。 研究选用H₂O₂作为ROS的诱导剂,研究了高氧化压力下的SPC-A1细胞增殖状态。用H₂O₂处理过后,细胞内ROS水平明显升高,300μM H₂O₂处理30min后胞内ROS水平升高510%,并伴随着线粒体膜电位散失。另一方面,细胞内游离钙水平爆发性升高,而胞内爆发性升高的钙来源于细胞外培养液。在蛋白表达水平上,细胞凋亡抑制因子Bcl-2随着H₂O₂浓度的升高,表达量下调。最终表现为细胞的生长速度收到明显抑制:H₂O₂对SPC-A1细胞12时的半抑制率约为200μM。这些结果都是研究细胞凋亡机理的直接依据。 研究还选用了还原性化合物PLE91,研究PLE91与H₂O₂共同作用对细胞增殖的影响。结果表明:PLE91孵育后,线粒体活力明显提高,80mg/L PLE91处理12h后线粒体活力升高138%,且线粒体钙外流。当PLE91与H₂O₂共同作用于细胞时,PLE91能有效清除胞内自由基,缓解胞内由H₂O₂引起的ROS水平升高。细胞外LDH活性和线粒体膜电位（MMP）分析结果表明,PLE91能够有效抑制H₂O₂对细胞膜及线粒体的破坏作用,但MMT实验结果显示,两者共同作用于SPC-A1细胞时,细胞增殖较H₂O₂处理组更缓慢。研究从细胞内钙水平上解释了这个异常现象:用PLE91预处理,引发了某条信号通路,引起线粒体钙泵的开放,导致细胞内游离钙发生了重分配,加入H₂O₂使得细胞内钙系统更加紊乱。从而导致细胞增殖抑制。其深入的机理有待于进一步研究。