● 摘要
重稀碱金属铷、铯广泛存在于自然界，我国亦有丰富的铷铯资源。文献表明铷铯在人体内含量的失衡与心血管疾病、老年痴呆、肿瘤等病症关系密切，并在很多方面有模拟钾的生理功能，常常与钾产生相互竞争机制。但目前在细胞和分子水平上对铷铯宏观生理效应的化学基础研究还很缺乏，因此探讨铷/铯进入细胞的方式及它们对细胞膜的影响对于阐明细胞对Rb+/Cs+应答的化学规律，以及今后设计治疗相关疾病的药物都具有一定的意义。
论文选用游离的Rb+/Cs+和人红细胞体外相互作用为对象展开研究。首先，用显微镜观察法和分光光度法对不同实验体系中Rb+/Cs+引起的人红细胞溶血现象进行检测，评估其毒理效应。倒置显微镜放大320倍下观察发现：37℃，介质pH=7.4的条件下，红细胞与Rb+/Cs+温育1.5小时后，红细胞形貌基本不变，直径略有减小，当Rb+/Cs+浓度增大至90 mmolL-1时，少数红细胞出现边缘皱缩现象，但未发现有细胞破裂的溶血过程。可见光分光光度法的实验结果是：介质中是否存在Rb+，Cs+对细胞相对溶血率没有明显的影响，不同Rb+/Cs+浓度、不同温育温度和温育时间引起的红细胞相对溶血率均非常微弱。两种方法得出相同的结论：铷、铯对人红细胞的毒性微弱。
随后分别研究了人红细胞摄取Rb+/Cs+的过程和机理。以游离的Cs+为重点研究对象，原子吸收光谱法为检测手段，系统讨论了胞外Cs+浓度在3×10-4molL-1至9×10-2molL-1范围内，不同温育时间 (1.5h-18h)、温育温度 (33℃-43℃)、介质pH值 (6.2-9.2) 对人红细胞摄取Cs+过程的影响。在此基础上，选用不同离子通道或离子载体的特异性抑制剂进一步探讨Cs+的跨膜途径和机理。具体方法是：(1) 0.1 mmolL-1ouabain（乌苯苷）用于检测Na+/K+-泵；(2) 在无Na+、K+存在的氯化胆碱缓冲液中，用加入0.1 mmolL-1 ouabain 的样品与空白样对照分析Na+/Cs+-反向协同及“漏入”机制的作用；(3) 5%CO2气体保护下，10 mmolL-1 NaHCO3辅助50 μmolL-1 DIDS（4,4′-2二异硫氰酸根-2,2′-二苯乙烯二磺酸钠）检测阴离子通道作用；(4) 0.1 mmolL-1 Nifedipine（硝苯地平）检测Ca2+通道。对于Rb+的跨膜过程也进行了类似的研究，并初步讨论其相关动力学。
结果显示：在考察范围内，各种影响因素对人红细胞摄取Rb+/Cs+的过程均有一定的促进作用。细胞摄取Rb+/Cs+随温度和时间的增长而线性增加且对介质pH值敏感。在温育的前2小时内，Rb+跨膜符合一级动力学，其跨膜转运速率常数k=5.025×10-2 h-1；随后的过程与Cs+相同，呈现出动力学饱和性。Rb+/Cs+的跨膜方式相似，本实验得出的结论为：铷铯主要通过Na+/K+-泵的主动运输方式跨膜；Ca2+通道对Rb+/Cs+没有通透作用；少量的Cs+能“漏入”细胞，微量的Cs+可以模拟Na+/Li+-反向协同运输的方式跨膜；在允许HCO3-存在的pH环境下，一小部分Cs+以Cl-/CsCO3-交换的形式通过膜上带3蛋白进入人红细胞，这种跨膜方式得到介质酸碱度影响实验的验证：pH7.4时通道被激活，细胞摄入Rb+/Cs+量大幅度增长。
原子吸收法检测到细胞膜上结合的Rb+/Cs+量不及进入细胞内离子含量的1%，可忽略不计，这说明Rb+/Cs+在体内稳定，不与膜上的大分子作用。激光拉曼光谱对人红细胞膜结构的分析也证明：6 mmolL-1和90 mmolL-1的Rb+/Cs+与细胞温育后，红细胞膜结构并没有明显改变。