IEC-6腸上皮細胞の増殖から成長停止までの複数の酸化還元カップルの時間的変化

細胞内酸化還元カップルと酸化還元反応性分子の変化は、細胞増殖や接触阻害による成長停止など、さまざまな細胞プロセスの調節に関係しています。ただし、酸化還元の変化と細胞応答の大きさ、方向、および時間的関係は、不完全に定義されています。現在の研究は、ラットIEC-6腸上皮細胞の成長の抑制に接触するために、増殖段階に関連するレドックスおよび代謝の変化を特徴づけようとしました。文化の初日から合流の1日前まで、GSH濃度の増加とGSSG/2GSHカップルの酸化還元電位の大幅な減少が観察されました。これらの変化は、相対反応性酸素種（ROS）および一酸化窒素（NO）濃度の減少と、NADP（+）/NADPの減少（+）/NADHカップルの酸化還元電位の酸化を伴いました。流動性細胞は、GSH濃度の有意な減少とGSSG/2GSHカップルの有意な酸化を示しました。細胞の増殖が減少すると、相対的なROS濃度が増加し（p <0.01）、一方、濃度は変化せず、NAD（+）/NADHカップルがより減少しました。一緒に、これらのデータは、IEC-6成長の連続した段階で、異なるカップルの酸化還元電位が大きさと方向の両方で異なって変化することを示しています。この発見は、1つの酸化還元種のみを調べることにより、細胞成長の特定の段階で細胞内レドックス状態を定義することの難しさを指摘しています。さらに、このデータは、明確な細胞内酸化還元カップルによって支配された調節メカニズムの将来の研究のための数値フレームワークを提供します。

Changes in intracellular redox couples and redox reactive molecules have been implicated in the regulation of a variety of cellular processes, including cell proliferation and growth arrest by contact inhibition. However, the magnitude, direction, and temporal relationship of redox changes to cellular responses are incompletely defined. The present work sought to characterize redox and metabolic changes associated with proliferative stages to contact inhibition of growth in rat IEC-6 intestinal epithelial cells. From the first day of culture until 1 day before confluence, an increase in GSH concentrations and a significant reduction in the redox potential of the GSSG/2GSH couple were observed. These changes were accompanied by a decrease in relative reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide (NO) concentrations and oxidation of the redox potential of the NADP(+)/reduced NADP and NAD(+)/NADH couples. Postconfluent cells exhibited a significant decrease in GSH concentrations and a significant oxidation of the GSSG/2GSH couple. When cell proliferation decreased, relative ROS concentrations increased (P < 0.01), whereas NO concentrations remained unchanged, and the NAD(+)/NADH couple became more reduced. Together, these data indicate that the redox potential of distinct couples varies differentially in both magnitude and direction during successive stages of IEC-6 growth. This finding points out the difficulty of defining intracellular redox status at particular stages of cell growth by examining only one redox species. In addition, the data provide a numerical framework for future research of regulatory mechanisms governed by distinct intracellular redox couples.