NO调节Cd2+诱导的烟草BY-2细胞程序性死亡期间的Cd2+内流

 

        NO是一种重要的生物活性气体和功能分子。在植物遭受生物和非生物胁迫下，包括重金属Cd ²⁺ 时NO作为信号分子起作用。Cd ²⁺ 是一种非必需和有毒的重金属，能够引起植物的细胞程序性死亡（PCD）。

        中国科学家使用非损伤微测技术等方法研究了烟草BY-2细胞暴露在150µM的CdCl ₂ 中出现PCD的调节因素。发现Cd ²⁺ 诱导PCD出现时伴随着NO含量的显著增加。施加NO释放剂SNP可以加速PCD，也可以促进Cd ²⁺ 的内流，导致胞内Cd ²⁺ 的更多积累。NO合成酶抑制剂L-NAME和NO特异清除剂cPTIO缓解了Cd ²⁺ 引起的毒性，降低了Cd ²⁺ 进入细胞的速率，减少了胞内Cd ²⁺ 的累积，甚至是导致Cd ²⁺ 外流。基于这些发现，认为NO通过调节Cd ²⁺ 的吸收和促进Cd ²⁺ 在BY-2细胞的积累导致Cd ²⁺ 诱导的PCD中扮演着正调控的作用。

        本研究使用非损伤微测技术直接测定了Cd ²⁺ 的进出，第一时间获得了NO对Cd ²⁺ 运输调节的证据，对于认识植物吸收Cd ²⁺ 的调节机理非常重要，同时还可以根据这项研究寻找富集Cd ²⁺ 的植物，为植物修复提供帮助。

 

关键词：烟草BY-2细胞，Cd ²⁺ ，NO，细胞程序性死亡（PCD），非损伤微测技术

参考文献：Ma W, et al . Planta , 2010, 232: 325 - 335.

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  上图：150µm CdCl ₂ 处理6h后NO对烟草BY-2细胞Cd ²⁺ 流速的影响。