非共平面多氯聯(lián)苯對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞誘發(fā)微核和細(xì)胞周期阻滯的作用.pdf

1、多氯聯(lián)苯(Polychlorinated biphenyls，PCBs)是一類迄今仍然受到普遍關(guān)注的環(huán)境持久性有機(jī)污染物，具有生物毒性、生物蓄積性、難降解性以及遠(yuǎn)距離遷移性等特征。PCBs與神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、以及血液系統(tǒng)等多系統(tǒng)疾病的發(fā)生有關(guān)，于2013年被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)列為人類第一類致癌物。根據(jù)PCBs分子中氯取代基的數(shù)目及在兩個(gè)苯環(huán)上所處位置不同而分為209個(gè)同系物，其中大部分能在環(huán)境樣本中能檢測(cè)出。
　　大

2、多數(shù)低氯化的PCBs被認(rèn)為需經(jīng)生物轉(zhuǎn)化酶如細(xì)胞色素P450(CYP)代謝活化后才能發(fā)揮其遺傳毒作用。然而，近期的初步研究發(fā)現(xiàn)，幾種PCBs對(duì)并不具有生物轉(zhuǎn)化酶[包括CYP、葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶(UGTs)和硫酸基轉(zhuǎn)移酶(SULTs)活性的中國(guó)地鼠肺(V79)細(xì)胞系以及其亞克?。╒79-Mz）細(xì)胞系誘發(fā)微核形成，提示某些PCBs化合物原型（而非代謝物）具有遺傳毒性的可能;本課題擬進(jìn)一步探討和確認(rèn)這一可能性。
　　本研究選取了6個(gè)三氯聯(lián)

3、苯及4個(gè)四氯聯(lián)苯化合物作為受試物，分析其對(duì)V79和V79-Mz細(xì)胞(p53表達(dá)缺失)誘發(fā)微核的作用;對(duì)于其中作用較強(qiáng)的2個(gè)代表性化合物，觀察它們對(duì)人肝細(xì)胞瘤(HepG2)細(xì)胞(p53功能完整)對(duì)細(xì)胞增殖活性的影響、誘發(fā)微核作用、對(duì)V79和V79-Mz細(xì)胞誘發(fā)Hprt基因突變、對(duì)細(xì)胞有絲分裂指數(shù)的影響和對(duì)細(xì)胞分裂周期干擾作用;并進(jìn)一步分析了細(xì)胞周期相關(guān)蛋白表達(dá)水平的改變。在4個(gè)受試的四氯聯(lián)苯化合物中，PCB74和PCB66作為非共平面結(jié)構(gòu)

4、化合物，分別與共平面化合物PCB77和PCB81具有極為相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)（苯環(huán)連接鍵鄰位有無(wú)氯取代基是它們之間的唯一結(jié)構(gòu)差異）。結(jié)果顯示，PCB74和PCB66誘導(dǎo)V79-Mz細(xì)胞的微核試驗(yàn)結(jié)果為陽(yáng)性，然而PCB77和PCB81的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為陰性。在受試的三氯聯(lián)苯化合物中，PCB20和PCB22從10μM濃度開(kāi)始即強(qiáng)烈誘發(fā)微核，其作用明顯強(qiáng)于PCB16、PCB17、PCB18及PCB28。因此選取PCB20和PCB22作為代表性PCBs化合

5、物進(jìn)行更深入的研究。根據(jù)CCK-8試驗(yàn)結(jié)果，PCB20和PCB22對(duì)V79-Mz細(xì)胞在10μM濃度出現(xiàn)細(xì)胞毒作用，對(duì)HepG2細(xì)胞則在80μM濃度時(shí)才呈現(xiàn)細(xì)胞毒作用;并且，PCB20和PCB22在濃度為10μM時(shí)V79-Mz細(xì)胞的形態(tài)出現(xiàn)明顯改變，對(duì)于V79細(xì)胞則在20μM濃度時(shí)出現(xiàn)明顯改變。微核試驗(yàn)結(jié)果表明，PCB20和PCB22誘發(fā)V79、V79-Mz和HepG2細(xì)胞微核形成（在p53功能健全的HepG2細(xì)胞觀察到的陽(yáng)性結(jié)果有助于排

6、除與V79和V79-Mz細(xì)胞p53缺陷有關(guān)的假陽(yáng)性遺傳毒性反應(yīng)的可能性），其中對(duì)V79-Mz細(xì)胞的作用最強(qiáng)烈;然而，PCB20和PCB22對(duì)V79-Mz細(xì)胞誘發(fā)Hprt基因突變?cè)囼?yàn)結(jié)果為陰性。此外，PCB20和PCB22均能增高V79和V79-Mz細(xì)胞的有絲分裂指數(shù)，并誘導(dǎo)G2/M期阻滯，且V79-Mz細(xì)胞比V79細(xì)胞敏感。同時(shí)PCB20在相對(duì)高的受試濃度(200μM)時(shí)使HepG2細(xì)胞G2/M期比例增高。蛋白印跡試驗(yàn)的初步結(jié)果顯示，P

7、CB20可能誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞的周期相關(guān)蛋白Cyclin B1和CDK1表達(dá)量升高，而p27表達(dá)量則下降。
　　綜上，本研究結(jié)果表明:部分三氯聯(lián)苯及四氯聯(lián)苯在缺乏CYPs酶活性的哺乳動(dòng)物細(xì)胞可呈現(xiàn)細(xì)胞毒作用、誘發(fā)微核作用、有絲分裂阻滯以及細(xì)胞周期G2/M期比例增高，V79-Mz細(xì)胞尤其敏感;PCBs誘發(fā)微核與細(xì)胞毒作用與其化學(xué)結(jié)構(gòu)密切相關(guān):2，3，3'-和2，3，4'-三氯聯(lián)苯的作用強(qiáng)度明顯高于其它受試PCBs;PCB20誘導(dǎo)He