不同砷化合物对血管内皮细胞毒性的研究

目的观察不同砷化合物对体外培养的牛主动脉血管内皮细胞(BAEC)的细胞毒性。方法培养的BAEC分别暴露于亚砷酸钠(NaAsO2,iAsⅢ0~50μmol/L)、砷酸钠(Na2HAsO4,iAsⅤ,0~10mmol/L)和甲基亚胂酸(CH3AsO,MMAⅢ,0~2μmol/L)24h,应用四甲基偶氮唑盐(MTT)法测定细胞生存率;诱导性偶联质谱分光光度(ICP-MS)法测定细胞内总砷(tAs)含量。结果不同剂量范围内的iAsⅢi、AsⅤ和MMAⅢ均能够显著降低BAEC的细胞生存率(P<0.01),且具有剂量-效应关系;iAsⅢi、AsⅤ和MMAⅢ暴露24h的BAEC细胞的50%生存率(IC50)经计算分别为24.1μmol/L、155.9μmol/L和1.7μmol/L,对BAEC的细胞毒性从大到小依次为:MMAⅢ>iAsⅢ>iAsⅤ;相同暴露剂量和时间下,BAEC对MMAⅢ暴露的砷摄取速度明显高于iAsⅢ暴露(P<0.01)。结论无机砷甲基化的活性中间产物MMAⅢ对BAEC的细胞毒性要明显强于无机砷化合物。     

高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光法检测不同形态的砷

自然界的砷一般以亚砷酸钠 (NaAsO2 )、三氧化二砷 (As2 O3)、砷酸氢二钠 (Na2 HAsO4 )的形式广泛存在于水体和土壤中 ,在农药和木材防腐剂中应用很广。国际癌症研究机构 (IARC)已将砷归类为人类致癌物。多数人通过饮水和食物摄取砷化物 ,在肝脏中甲基化 ,主产物为单甲基胂酸 (MMA)和二甲基胂酸(DMA) ,然后主要从尿中排出。不同形态的砷的毒性也极不相同 ,依次为As(III) >As(V) >>MMA >DMA。我们旨在探讨联用高效液相色谱 (HPLC)法与氢化物发生 原子荧光 (HG AFS)法 ,测定不同形态的砷。由于国内现有的HG AFS多为断续流动…     

高效液相色谱-原子荧光法检测尿中砷

砷是自然界广泛存在的有毒元素 ,砷化氢和As2 O3 对人体的急性毒性作用早已广为人知。长期饮用含砷的水或吸入含砷化物的气体可引起慢性中毒〔1〕。国际癌症研究机构(IARC)已将砷归类为人类致癌物。砷化物通过皮肤和呼吸道及消化道吸收后 ,在肝脏中甲基化 ,主产物为单甲基胂酸(MMA)和二甲基胂酸 (DMA) ,然后主要从尿中排出。进入人体的砷一般有 10 %～ 3 0 %直接以无机砷形式排出〔包括 3价砷 (AsⅢ )和 5价砷 (AsV)〕 ,而有机砷主要以二甲基胂酸形式排出 ,占 60 %～ 80 % ,另外 10 %～ 2 0 %以单甲基胂酸形式排出 ,但由于量很少 ,往…     

砷的毒性与生物学功能

砷 (Arsenic) ,元素符合 As,原子序数 33,其最外层电子结构是 4s2 、 4p3,因此砷可表现出多种价态 ,最常见的是- 3、 3和 5价。在生物中较为重要的砷化合物除以无机砷如砷酸和亚砷酸及其盐的形成存在外 ,还以甲基胂酸CH3As O32 -、二甲基次胂酸 (CH3) 2 As O2 2 -、三甲基胂氧(CH3) 3As O、一甲基胂 CH3As H2 、二甲基胂 (CH3) 2 As H和三甲基胂 (CH3) 3As等有机砷的形式存在 ,在整个生物循环中 ,又以含甲基的砷化合物最为重要的。砷在地壳中的丰度为 (1.7～ 1.8) m g/kg,广泛存在于岩石、土壤和水中。我国早在四千多年前就将雄…     

三价砷甲基转移酶mRNA相对表达与砷甲基化关系的研究

目的观察三价砷甲基转移酶[As(Ⅲ)MT]mRNA在砷中毒患者、病区对照和非病区对照人群中的表达及其与尿砷甲基化水平的关系。方法选取饮水型砷中毒中重度患者、轻度患者、病区对照和非病区对照各6例,采用实时定量RT-PCR技术测定研究对象的淋巴细胞中三价砷甲基转移酶As(Ⅲ)MTmRNA表达,采用原子荧光AFS-9130、形态分析SAP-10检测尿无机砷(iAs)、一甲基胂酸(MMA)、二甲基胂酸(DMA)、总砷(TAs)含量。按PMI=(MMA+DMA)/TAs,SMI=DMA/(MMA+DMA)分别计算一甲基化指数和二甲基化指数。结果中重度组,轻度组、病区对照组人群iAs、MMA、DMA、Tas、PMI、As(Ⅲ)MTmRNA均显著高于非病区对照人群(P<0.05);As(Ⅲ)MTmRNA分别与MMA%(r=0.485,P=0.041)和PMI(r=0.476,P=0.046)呈显著正相关。结论砷暴露可能促进As(Ⅲ)MTmRNA高表达进而引起PMI水平增高导致MMA产生过多。     

母体砷暴露仔鼠肝脑组织中砷形态分布

目的探索小鼠早期砷暴露后,砷化物在肝、脑组织中的代谢与分布情况。方法采用氢化物发生-超低温捕集-原子吸收分光光度法测定母鼠和仔鼠肝和脑组织中无机砷(iAs)、一甲基胂(MMA)及二甲基胂(DMA)含量。结果各组母鼠肝组织中iAs、MMA和DMA含量及脑组织中iAs和DMA含量随饮水中砷浓度增加而增加;小鼠在生后15d肝组织中iAs含量增加,MMA含量在生后21 d增加;生后10、15、21 d,高砷组DMA含量分别为(0.020±0.005)、(0.031±0.012)、(0.239±0.076)μg/g,生后21 d DMA含量高于新生仔鼠和生后35 d仔鼠。高砷组脑组织iAs含量在仔鼠生后21 d达最高水平(0.088±0.042)μg/g;MMA在早期发育阶段未检测到;DMA平均水平在生后10d和15 d最低。结论乳房屏障可以有效阻止iAs和DMA进入母鼠乳汁中,成熟血脑屏障能够有效阻止iAs进入脑组织。     

砷和硒对人脐静脉内皮细胞增殖的影响

目的 研究不同浓度硒、砷对体外培养的人脐静脉血管内皮细胞增殖率的影响,为硒拮抗砷的毒性作用提供理论依据.方法 人脐静脉血管内皮细胞体外培养,当细胞处于对数生长期时进行实验.分为加砷组、加硒组和加砷加硒组.加砷组和加硒加砷组As3+浓度分别为0、0.05、0.1、0.5、1.5、3、6、12μmol/L.加硒组硒的浓度分别为0.05、0.1、0.5、1、2μmol/L.加硒加砷组硒的浓度为0.1μmol/L.采用四唑盐(MTT)比色法测定细胞活性.结果 HUVEC给予As2O3处理48h后,随着As3+浓度的增加,对细胞生长的抑制作用逐渐增强.硒浓度为0.1μmol/L时,细胞活性高于正常对照组(P<0.05);硒浓度为1、2μmol/L时,细胞活性降低.当As3+浓度为0.1μmol/L时,适量硒(0.1μmol/L)对低浓度的砷起拮抗作用(P<0.05).结论 砷可以抑制内皮细胞的生长,适量浓度的硒可以拮抗砷对细胞增殖的影响.     

饮水型砷暴露对人群甲基化代谢能力的影响

目的探讨饮水型砷暴露对人群甲基化代谢能力的影响。方法以带有砷化物预处理装置的原子吸收分光光度计测定砷暴露人群及无砷暴露对照人群血、尿中无机砷(iAs)、甲基胂(MMA)、二甲基胂(DMA)含量。以iAs、MMA及DMA的总和表示总胂(tAs)水平;以(MMA+DMA)/tAs及DMA/(MMA+DMA)分别计算一甲基化率(PMI)和二甲基化率(SMI)水平。结果砷暴露人群血中iAs、MMA、DMA、tAs及PMI水平均显著高于相应对照人群的水平,而SMI水平显著低于对照人群。尿中MMA水平分别与血中PMI及SMI水平呈显著正相关(r=0.419,P<0.01)及负相关(r=-0.326,P<0.05)。暴露组和对照组血中各种砷化物水平及甲基化率水平在男女间差异无显著性。结论砷暴露人群与无砷暴露人群相比甲基化率有差异,PMI显著增高,SMI显著降低。人群甲基化率无显著性别差异。     

不同价态砷对DNA和砷甲基转移酶的影响

目的观察不同价态、不同剂量砷染毒大鼠肝脏中DNA甲基转移酶和砷甲基转移酶mRNA的表达情况,寻找两者间的相关性及不同价态砷(iAs3+和iAs5+)体内甲基化间的差异。方法将35只健康清洁级Wistar雄性大鼠按体重随机分为7组,分别为正常对照(去离子水)组和低剂量(1/45 LD50,2.33 mg/kg)、中剂量(1/15 LD50,6.67 mg/kg)、高剂量(1/5LD50,20.00 mg/kg)砷酸氢钠(iAs5+)染毒组以及低剂量(2.33 mg/kg)、中剂量(6.67 mg/kg)、高剂量(20.00 mg/kg)亚砷酸钠(iAs3+)组,每组5只。采用自由饮水方式进行染毒,连续染毒90 d。采用实时荧光定量PCR法测定肝脏中DNA甲基转移酶(DNMT1、DNMT3A、DNMT3B)和砷甲基转移酶(As3MT)mRNA的表达情况。结果与对照组相比,各染毒组大鼠肝脏中As3MT mRNA的表达量较高,DNMT3A、DNMT3B mRNA的表达量较低,高、低剂量亚砷酸钠染毒组和高剂量砷酸氢钠染毒组DNMT1 mRNA的表达量均较高,中剂量亚砷酸钠染毒组和低剂量砷酸氢钠染毒组DNMT1 mRNA的表达量均较低,差异有统计学意义(P<0.05)。随着亚砷酸钠染毒剂量的升高,大鼠肝脏中As3MT mRNA的表达量呈上升趋势,DNMT3A、DNMT3B mRNA的表达量呈下降趋势;随着砷酸氢钠染毒剂量的升高,大鼠肝脏中As3MT mRNA的表达量呈下降趋势,DNMT3A、DNMT3B、DNMT1 mRNA的表达量呈上升趋势。As3MT的表达量与DNMT3A和DNMT3B表达量呈负相关(P<0.01);与DNMT1表达量无相关关系(P>0.01)。结论长期亚慢性暴露iAs3+和iAs5+均可促进As3MT的表达,抑制DNMT3A及DNMT3B的表达,但iAs3+和iAs5+间在剂量-效应关系上呈反向性;机体As3MT表达上调与DNMT3A和DNMT3B表达抑制间具有协同效应,并可导致基因低甲基化。     

外源性蛋氨酸对饮水砷暴露雌性小鼠体内砷形态分布的影响

目的 探讨外源性蛋氨酸(methionine,Met)对饮水砷暴露小鼠体内不同组织器官砷形态分布的影响.方法 将健康清洁级雌性昆明小鼠40只,随机分为对照组、单纯砷染毒组及低、中、高剂量Met与砷联合染毒组,每组8只.除对照组小鼠饮蒸馏水外,其余各组小鼠以自由饮水方式饮含50mg/L亚砷酸钠的水,连续染毒4周.在染毒的第4周,低、中、高剂量Met与砷联合染毒组小鼠分别被腹腔注射100、200、400 mg/kg的Met溶液,对照组和单纯砷染毒组小鼠被腹腔注射生理盐水,连续注射7 d.末次注射24 h后,处死小鼠,快速取血,分离肝和脑组织,分别检测无机砷(iAs)、一甲基胂酸(MMA)和二甲基胂酸(DMA)含量,并计算各组织中总砷含鼍(TAs)及砷一甲基化率(primary methylation ratio,PMR)和二甲基化率(secondary methylation ratio,SMR).结果 单纯砷染毒组和高、中、低剂量Met与砷联合染毒组小鼠肝、脑组织及全血中iAs、MMA、DMA和TAs含量均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05).与单纯砷染毒组比较,中、高剂量Met与砷联合染毒组小鼠肝组织中DMA含量和PMR较高,差异有统计学意义(P<0.05).与单纯砷染毒组比较,各剂量Met与砷联合染毒组小鼠全血中iAs、MMA和TAs含量均下降,差异有统计学意义(P<0.05).各剂量Met与砷联合染毒组小鼠脑组织中DMA和TAs含量低于单纯砷染毒组,差异有统计学意义(P<0.05).结论 外源性Met 对小鼠体内砷甲基化代谢具有促进作用,并可加速体内砷化物的排泄,从而减少血液和脑组织中的砷负荷.     

As2O3对NB4细胞增殖及凋亡的影响

目的研究不同浓度的三氧化二砷（As2O3）对急性粒细胞白血病细胞株NB4（APLM3）凋亡及细胞周期的影响。方法采用四甲基偶氮噻唑蓝（MTT）法测As2O3对NB4的细胞毒活性，流式细胞仪AnnexinVFITC-PI检测细胞凋亡率，溴化丙碇（PI）染色法检测细胞周期。结果1～8μmol／LAs2O3能显著抑制NB4细胞增殖，且这些变化呈明显的时间和浓度依赖关系（时间一剂量效应）。2～8μmol／LAs2O3能显著诱导NIM细胞凋亡，处理时间为12h，其早期凋亡率和总凋亡率均与剂量呈线性正相关；处理时间为24h，其早期凋亡率、中晚期凋亡率和总凋亡率与剂量呈线性正相关；As2O3处理时间为36h和48hNB4细胞以中晚期调亡为主。流式细胞检测表明，不同浓度的As2O3均使NB4细胞周期阻滞在G2／M期。结论As2O3能抑制人白血病NB4细胞增殖，其作用机制可能是通过诱导细胞凋亡和抑制细胞增殖使细胞受阻于G2／M期。其诱导凋亡作用具有时间和浓度依赖关系。     

8-硝基鸟嘌呤在砷暴露小鼠心肌细胞中表达

目的 通过检测活性氮族引起的核酸损伤标志物8-硝基鸟嘌呤(8-NO2-G)在砷暴露小鼠心肌组织中的表达情况,探讨砷对心肌细胞的毒性作用机制.方法 昆明种小鼠40只,随机分为4组:1,2,4 mg/L三氧化二砷染毒组和生理盐水组.连续染毒60 d,取小鼠心脏组织固定,用免疫组化方法观察心肌细胞的8-NO2-G表达.结果 对照组小鼠心肌细胞中无8-NO2-G表达,而砷暴露组小鼠心肌细胞的胞浆被染成棕褐色,呈现抗8-NO2-G阳性反应,4mg/L剂量染砷组小鼠心肌细胞中8-NO2-G表达明显.结论 慢性砷暴露可诱发小鼠心肌细胞8-NO2-G的高表达,提示8-NO2-G可能是砷致心肌细胞损伤的早期生物标志物.     

Merkel cell carcinoma in patients with long-term ingestion of arsenic

Merkel cell carcinoma (MCC) is a rare primary neuroendocrine carcinoma of the skin, mostly occurring late in life on sun-exposed body parts. Little is known about the specific etiological factors in the pathogenesis of MCC. A previous report indicated that arsenic exposure might cause MCC, which might be another specific type of skin cancer associated with arsenic exposure. On the southwest coast of Taiwan, high arsenic levels in artesian well water have been documented, and various diseases associated with arsenic exposure have been found to be prevalent in this area. We report two pathologically confirmed cases of MCC in patients who had histories of long-term ingestion of arsenic from drinking water. The tumors were on the anterior chest wall, an area less exposed to the sun, in both cases. The literature on the dose-response relationship between arsenic exposure and MCC is limited. We estimated that the total arsenic ingested by these two cases was around 14.7 and 2.6 gm, respectively. We also tried to assess the cancer risk on the basis of the estimated doses of arsenic exposure and the cancer risk model developed by the U.S. Environmental Protection Agency (EPA). The estimated lifetime target cancer risk was 1.3 x 10(-2) in Case 1 and 2.3 x 10(-3) in Case 2. Both are much higher than the 10(-6) upper limit on lifetime cancer risk put forth by the U.S. EPA health protection standard. We believe that arsenic intoxication played an important role in the carcinogenic process of MCC in our cases.     

三氧化二砷对C6胶质瘤细胞增殖和凋亡的影响

目的 探讨三氧化二砷(As2O3)对体外培养的C6胶质瘤细胞增殖和凋亡的影响.方法 以浓度为1、3、5μmol/LAs2O3分别作用于体外培养的C6胶质瘤细胞,采用甲基噻唑蓝比色法(MTT)检测细胞活性,流式细胞仪检测细胞周期和细胞凋亡,并用倒置显微镜及透射电子显微镜观察细胞形态学和超微结构的变化.结果 经1、3、5μmol/L As2O3作用后,MTT检测C6胶质瘤细胞活性受到抑制,且呈剂量时间依赖性;流式细胞仪检测凋亡细胞数目随着As2O3浓度的增加呈现逐渐递增的趋势;且上述药物干预者与未用药物干预者比较差异均有统计学意义(P＜0.05);透射电子显微镜检测药物干预者C6胶质瘤细胞较未用药物干预者体积明显缩小,可见少量空泡,细胞核不规则,核内染色质凝聚、边集,形成凋亡细胞的形态学改变等现象.结论 As2O3可抑制C6胶质瘤细胞增殖,诱导C6胶质瘤细胞凋亡.

Abstract：

Objective To investigate the effects of arsenic trioxide(As2O3) on the cell proliferation and apoptosis of C6 glioma cells in vitro.Methods The C6 glioma cells were treated by 1,3,5 μ mol/L of As2O3 with different duration and observed under the microscope and electromicroscope.The viability of C6 glioma cells was examined by methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) assay,and cell cycle and apoptosis were examined by flow cytometry.Results After treatment of 1,3,5 μ mol/L As2O3,C6 glioma cells were inhibited obviously with a dose- and time-dependent manner (P ＜0.05) by MTT.During flow cytometry,more increasing apoptotic cells were found in different concentration As2O3.Characteristic morphological changes were observed in As2O3 intervention by transmission election microscopy including cell shrinkage,physaliphore,nuclear condensation and apoptosis and so on.Conclusion As2O3 can inhibit the cell proliferation and induce the apoptosis of C6 glioma cells.     

亚砷酸钠对HaCaT细胞增殖周期及ROS生成影响

目的探讨亚砷酸钠(NaAsO2)对人皮肤角质形成细胞(HaCaT)增殖、细胞周期及活性氧(ROS)生成影响。方法以0、25、50μmol/L NaAsO2作用于HaCaT细胞6 h后,以Alamar Blue还原法检测细胞增殖水平;以流式细胞仪检测细胞周期及ROS水平。结果 25、50μmol/L NaAsO2组细胞增殖水平分别为(93.5±1.18)%、(82.9±2.64)%,明显低于对照组(100±0.51)%(P<0.05);G2/M期细胞数分别为(19.15±0.29)%、(18.12±1.35)%,明显高于对照组(15.24±0.04)%(P<0.05);ROS水平分别为(128.61±6.23)%、(152.92±7.25)%,明显高于对照组(100.00±3.45)%(P<0.05)。结论 NaAsO2作用可引起HaCaT细胞ROS含量增高,同时G2/M期细胞数增多,但G2/M期细胞比例增高并不是由细胞增殖作用所引起。     

Acute arsenic intoxication from environmental arsenic exposure

Reports of acute arsenic poisoning arising from environmental exposure are rare. Two cases of acute arsenic intoxication resulting from ingestion of contaminated well water are described. These patients experienced a variety of problems: acute gastrointestinal symptoms, central and peripheral neurotoxicity, bone marrow suppression, hepatic toxicity, and mild mucous membrane and cutaneous changes. Although located adjacent to an abandoned mine, the well water had been tested for microorganisms only and was found to be "safe." Regulations for testing of water from private wells for fitness to drink are frequently nonexistent, or only mandate biologic tests for microorganisms. Well water, particularly in areas near mining activity, should be tested for metals.     

三氧化二砷联合全反式维甲酸对人卵巢癌细胞的抑制作用

目的:探讨三氧化二砷(AS2O3)联合全反式维甲酸(ATRA)对人浆液性卵巢癌细胞株SKOV3的抑制作用及其机制。方法;四甲基偶氮唑蓝光吸收法(MTT)、流式细胞术及免疫荧光法检测体外培养的SKOV3细胞在AS2O3单独作用及联合ATRA作用下对卵巢癌细胞生长的抑制及促凋亡作用。结果:单用ATRA对SKOV3细胞的生长无影响;单用AS2O3可以抑制SKOV3细胞的生长;联合使用AS2O3和ATRA较单用AS2O3对SKOV3细胞的抑制作用强(P<0.05);流式细胞术证实:5.0μmol/LAS2O3联合1.0μmol/LATRA作用48h时,SKOV3细胞出现G2/M期阻滞增强、S期减低(P<0.05);AnnffxinV染色检测到早期凋亡细胞增多,晚期凋亡及继发性坏死细胞减低(P<0.05)。结论:AS2O3能上调SKOV3细胞中细胞周期抑制蛋白P27的表达,ATRA联合AS2O3可以增强上述效应。故ATRA对诱导SKOV3细胞凋亡有增敏效应,该效应过程可能依赖于细胞周期负性调控因子P27蛋白的过度表达。     

砷对人正常膀胱上皮细胞NFAT2 mRNA表达的影响

用浓度为0、1、2、4、8、10μmol/L的亚砷酸钠处理人正常膀胱上皮细胞24 h和浓度为0、0.5μmol/L的亚砷酸钠处理人正常膀胱上皮细胞至40代,应用RT-PCR方法检测活化T细胞核因子(NFAT2 mRNA)的表达水平。结果显示,1μmol/L剂量组染砷24 h后NFAT2 mRNA表达水平显著高于其他浓度组(P0.05);0.5μmol/L浓度砷长期处理细胞40代后引起NFAT2 mRNA表达水平显著增高(P0.05)。提示,长期、低剂量砷处理的人正常膀胱上皮细胞NFAT2 mRNA水平增高。     

砷中毒地区外环境砷暴露水平的研究现状

地方性砷中毒是一种严重危害病区居民健康的地方病.根据砷源不同,分为饮水型职业性砷中毒、燃煤型职业性砷中毒和职业性砷中毒.饮水型地方性砷中毒主要是由于长期暴露于饮用水中的砷而引起的慢性砷中毒.饮水中的砷还可以通过农田灌溉等引起粮食、土壤等砷浓度的升高,间接危害居民健康.在以往的研究中发现,饮水型砷中毒地区饮用水砷超标,不...     

砷冶炼车间砷危害动态观察

长期吸入砷化合物可发生慢性砷中毒,发生早晚及程度与车间空气砷浓度大致呈平行关系。不脱离砷接触时尿砷可作为砷中毒诊断的重要指标,对尿砷超标者行驱砷治疗可降低砷中毒发病率。