Kazan medical journalKazan medical journalКазанский медицинский журнал0368-48142587-9359Eco-Vector193210.17816/KMJ1932Actual problems of biochemistry and laboratory diagnosticsАктуальные проблемы биохимии и лабораторной диагностикиResearch ArticleOxidative stress modeling in the blood lymphocytes in vitro to examine the Jurkat line tumor cells apoptosisМоделирование окислительного стресса в лимфоцитах крови in vitro для изучения апоптоза опухолевых клеток линии JurkatRyazantsevaN VРязанцеваНаталья ВладимировнаStepovayaE AСтеповаяЕлена АлексеевнаKonovalovaE VКоноваловаЕлена ВалерьевнаNosarevaO LНосареваОльга Леонидовнаolnosareva@yandex.ruNaumovaA IНаумоваАнастасия ИвановнаOrlovD SОрловДмитрий СергеевичVesninaO NВеснинаОксана НиколаевнаNovitskyV VНовицкийВячеслав ВикторовичSiberian State Medical University, Tomsk, RussiaСибирский государственный медицинский университет, г. Томск15102013945VOL 94, NO5 (2013)ТОМ 94, №5 (2013)73674028032016Copyright ©; 2013, Ryazantseva N.V., Stepovaya E.A., Konovalova E.V., Nosareva O.L., Naumova A.I., Orlov D.S., Vesnina O.N., Novitsky V.V.Copyright ©; 2013, Рязанцева Н.В., Степовая Е.А., Коновалова Е.В., Носарева О.Л., Наумова А.И., Орлов Д.С., Веснина О.Н., Новицкий В.В.2013Ryazantseva N.V., Stepovaya E.A., Konovalova E.V., Nosareva O.L., Naumova A.I., Orlov D.S., Vesnina O.N., Novitsky V.V.Рязанцева Н.В., Степовая Е.А., Коновалова Е.В., Носарева О.Л., Наумова А.И., Орлов Д.С., Веснина О.Н., Новицкий В.В.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/1932

Aim. To experimentally select the optimum concentration of hydrogen peroxide capable of efficiently induce oxidative stress and launch the programmed death of the maximum number of lymphocytes, but not induce the necrosis. Methods. Jurkat tumor cell line (human T-lymphoblastic leukemia) lymphocytes isolated from the blood of healthy donors (15 males, 18 females) aged 18 to 25 years were the objects of the study. To confirm the object of study, blood cells typing for CD5 using flow cytometry was performed. To model the oxidative stress in vitro, blood lymphocytes were incubated in the presence of hydrogen peroxide at a final concentration of 0.3, 0.5, 1.0 and 2.0 mM. Reduced and oxidized glutathione levels estimation, the ratio between the fractions, and the level of reactive oxygen forms in lymphocytes for a relative assessment of the oxidative stress degree in cancer cells, were used. Results. An optimal final concentration of hydrogen peroxide - 0.5 mM - was established, causing an increase of active oxygen forms concentration in cells, comparable to levels in tumor cells, the formation of a maximum number of annexin positive cells and minimum number propidium-positive cells and the comparable ratio of the reduced and oxidized glutatione levels. Conclusion. The optimum concentration of hydrogen peroxide (0.5 mM) was selected for the oxidative stress formation in the peripheral blood lymphocytes to study the apoptosis dysregulation in oxidative stress in Jurkat line tumor cells (human T-lymphoblastic leukemia).

Цель. Экспериментальный подбор оптимальной концентрации водорода пероксида, способной эффективно индуцировать развитие окислительного стресса и запуск программированной гибели максимального количества лимфоцитов крови, но не их элиминацию по пути некроза. Методы. Объектом исследования служила опухолевая клеточная линия Jurkat (Т-лимфобластный лейкоз человека), и лимфоциты, выделенные из крови здоровых доноров (15 мужчин и 18 женщин) в возрасте от 18 до 25 лет. Для подтверждения объекта исследования (лимфоциты крови) использовали типирование изучаемых клеток по CD5 при помощи метода проточной цитофлуориметрии. Для моделирования окислительного стресса in vitro лимфоциты крови инкубировали в присутствии водорода пероксида в конечной концентрации 0,3; 0,5; 1,0 и 2,0 мМ. Оценивали содержание восстановленного и окисленного глутатиона, соотношение между этими фракциями, а также уровень активных форм кислорода в лимфоцитах крови для сравнительной оценки степени окислительного стресса с опухолевыми клетками. Результаты. Установлена оптимальная конечная концентрация водорода пероксида - 0,5 мМ. При ней зарегистрированы нарастание концентрации активных форм кислорода в клетке, сопоставимое с уровнем в опухолевых клетках, образование максимального количества аннексин-положительных клеток и минимальное пропидий-положительных, сопоставимое значение соотношения восстановленного глутатиона к окисленному. ВЫВОД. Подобрана оптимальная концентрация водорода пероксида (0,5 мМ) для формирования окислительного стресса в лимфоцитах крови с целью изучения дизрегуляции апоптоза при окислительном стрессе в опухолевых клетках линии Jurkat (Т-лимфобластный лейкоз человека).

apoptosisoxidative stresstumor growthexperimental modelапоптозокислительный стрессопухолевый ростэкспериментальная модельАрхипов С.А., Шкурупий В.А., Зайковская М.В. и др. Разноправленные эффекты Н2О2 на макрофаги и фибробласты в условиях моделирования окислительного стресса // Современ. наукоёмк. технол. - 2010. - №8. - С. 76-77.Дубинина Е.Е., Пустыгина А.В. Окислительная модификация протеинов, её роль при патологических состояниях // Украин. биохим. ж. - 2008. - Т. 80, №6. - С. 5-18.Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. Глутатион ядра клетки и его функции // Вопр. биол., мед. и фармацевт. хим. - 2010. - №5. - С. 3-5.Меньщикова Е.Б., Зенков Н.К., Ланкин В.З. и др. Окислительный стресс: патологические состояния и заболевания. - Новосибирск: АРТА, 2008. - 284 с.Октябрьский О.Н., Смирнова Г.В. Редокс-регуляция клеточных функций // Биохимия. - 2007. - Т. 72, вып. 2. - С. 158-174.Рязанцева Н.В., Жаворонок Т.В., Степовая Е.А. и др. Окислительный стресс в модуляции апоптоза нейтрофилов в патогенезе острых воспалительных заболеваний // Бюлл. СО РАМН. - 2010. - Т. 30, №5. - С. 58-63.Рязанцева Н.В., Новицкий В.В., Кайгородова Е.В. и др. Митоген-активированные протеинкиназы JNK и р38 являются редокс-зависимыми молекулярными мишенями нарушения апоптоза при окислительном стрессе // Успехи физиол. наук. - 2009. - Т. 40, №2. - С. 3-11.Чиссова В.И., Старинский В.В., Петрова Г.В. Злокачественные новообразования в России в 2011 г. (заболеваемость и смертность). - Москва: МНИОИ им. П.А. Герцена, 2013. - 289 с.Aslan M., Canatan D. Modulation of redox pathways in neutrophils from sickle cell disease patients // Exp. Hematol. - 2008. - Vol. 36,N 11. - Р. 1535-1544.Bignold L.P., Ferrante A. Mechanism of separation of polymorphonuclear leukocytes from whole blood by the one-step Hypaque-Ficoll method // J. Immunol. Methods. - 1987. - Vol. 96,N 1. - P. 29-33.Cui J., Wang Q., Wang J. et al. Basal c-Jun NH2-terminal protein kinase activity is essential for survival and proliferation of T-cell acute lymphoblastic leukemia cells // Mol. Cancer Ther. - 2009. - Vol. 8, N 12. - Р. 3214-3222.Gibot L., Follet J., Metges J.P. et al. Human caspase 7 is positively controlled by SREBP-1 and SREBP-2 // Biochem. J. - 2009. - Vol. 27,N 3. - P. 473-483.Negroni L., Samson M., Guigonis J.M. et al. Treatment of colon cancer cells using the cytosine deaminase/5-fluorocytosine suicide system induces apoptosis, modulation of the proteome, and Hsp90beta phosphorylation // Mol. Cancer Ther. - 2007. - Vol. 10. - P. 2747-2756.Ulmer A.J., Flad H.D. Discontinuous density gradient separation of human mononuclear leukocytes using Percoll as gradient medium // J. Immunol. Methods. - 1979. - Vol. 30,N 1. - P. 1-10.Valko M., Rhodes C.J., Moncol J. et al. Free radicals, metals and antioxidants in oxidative stressinduced cancer // Chem. Biol. Interact. - 2006. - Vol. 160. - P. 1-40.