多氯联苯、苯并(a)芘及其联合作用对人胚肺细胞热休克蛋白70表达的影响

目的 研究多氯联苯1254(Aroclor 1254)、苯并(a)芘(BaP)及其联合作用下人胚肺(HEL)二倍体细胞热休克蛋白70(HSP70)的表达规律及其可能的意义.方法 培养HEL细胞,作如下处理:Aroclor 1254处理组:细胞接受不同剂量Aroclor 1254(6.25、12.50、25.00、50.00 μmol/L)处理24 h;Aroclor 1254 BaP联合作用组:细胞先按Aroclor 1254处理组方案预处理,24 h后37℃恢复1 h,再以50 μmol/L BaP染毒2 h;同时设立苯并(a)芘(50 μmol/L,染毒2 h)和DMSO(10 mL/L)分别作为阳性对照组和溶剂对照组.利用免疫印迹方法(Western-blot)检测HEL细胞中HSP70、β-actin的表达水平,采用灰度比(HSP70/β-actin)定量分析.结果 Aroclor 1254处理组,不同浓度多氯联苯1254(6.25、12.50、25.00、50.00 μmol/L)处理后,灰度比分别为0.98±0.05、0.97±0.09、0.99±0.06、0.95±0.08,与溶剂对照组(0.99±0.05)及阳性对照组(1.01±0.06)相比无明显变化(P＞0.05);联合作用组,灰度比随多氯联苯1254浓度的增加而逐渐下调,分别为0.89±0.03、0.83±0.02、0.81±0.05、0.72±0.03,与溶剂对照组及阳性对照组相比均明显下调(P＜0.05).结论 HSP70表达下降可能与多氯联苯1254增强BaP代谢活化产物的遗传毒性作用有关.     

多氯联苯、苯并(a)芘及其联合作用对人胚肺细胞DNA损伤的影响

目的研究多氯联苯1254(Aroclor 1254)、苯并(a)芘及其联合作用对人胚肺(HEL)二倍体细胞DNA损伤的影响。方法培养HEL细胞,作如下处理:Aroclor1254处理组:细胞接受不同剂量Aroclor1254(6.25、12.50、25.00、50.00μmol/L)处理24 h;Aroclor 1254 BaP联合作用组:细胞先按Aroclor1254处理组方案预处理,24 h后37℃恢复1 h,再以50μmol/L BaP染毒2 h;同时设立苯并(a)芘(50μmol/L,染毒2 h)组和DMSO(10 mL/L)组分别作为阳性对照和溶剂对照。采用碱性单细胞凝胶电泳方法测定DNA损伤情况,并用Dunnett-t检验分析各组彗星的Olive尾矩(OTM)的差异。结果Aroclor1254处理组,不同浓度多氯联苯1254(6.25、12.50、25.00、50.00μmol/L)处理后,OTM值分别为0.79±0.24、0.82±0.19、0.87±0.23、0.94±0.26,与溶剂对照(0.78±0.11)相比均无明显变化(P>0.05),而苯并(a)芘组OTM值(1.86±0.25)高于溶剂对照组(P<0.05);联合作用组的OTM值随Aroclor1254浓度的增加而增加,分别为2.29±0.41、2.37±0.37、2.39±0.5、3.01±0.76,且与溶剂对照组、苯并(a)芘组相比均明显增加(P<0.05)。结论HEL细胞DNA的损伤可能与多氯联苯1254预处理后,协同增强苯并(a)芘的遗传毒性作用有关。     

DNA修复抑制状态下苯并(a)芘对人胚肺成纤维细胞的DNA损伤作用

目的研究DNA修复抑制状态下苯并(a)芘[B(a)P]对人胚肺成纤维细胞(HELF)的DNA损伤情况,探讨DNA修复机制在外源性化学致癌物诱导真核细胞DNA损伤中的作用。方法代谢活化条件下,以阿糖胞苷(ara-C,0、100μmol/L)与B(a)P(0、10、20、50μmol/L)按2×4联合染毒2h,通过彗星试验观察不同染毒条件下HELF细胞的DNA损伤情况。同时设阴性对照组(0.1%DMSO)和阳性对照组(10μmol/LK2CrO7)。结果与阴性对照组比较,B(a)P各剂量组的HELF的拖尾率、Olive尾矩随剂量增加而显著升高,差异有统计学意义(P<0.01)。100μmol/Lara-C单独染毒组与阴性对照组比较,拖尾率、Olive尾矩升高,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。B(a)P ara-C组与相应剂量的B(a)P组比较,其拖尾率、Olive尾矩升高,差异有统计学意义(P<0.01)。析因分析表明,ara-C与B(a)P诱导HELF的DNA损伤存在交互作用(F=3.219,P=0.024)。ara-C可增强B(a)P对HELF的DNA损伤作用。结论DNA修复抑制在外源性化学致癌物诱导真核细胞DNA损伤中存在重要作用。     

孕期妇女体内苯并(a)芘负荷水平调查

目的了解孕期妇女体内苯并(a)芘暴露水平,探讨苯并(a)芘暴露的影响因素。方法 2012年7至12月,选择我国北方某妇幼保健院住院分娩孕妇205名,收集孕妇产前外周静脉血,利用高效液相色谱-荧光检测法测定血清苯并(a)芘(BaP)水平,并对可能影响因素进行问卷调查。结果孕妇血清BaP检出率为47.3%(97/205),中位数为0.035ng/ml。截取回归分析显示家庭住宅离交通主干道比较近的孕妇血清BaP含量较高(P0.05)。结论本次调查的孕期妇女体内有一定的BaP负荷,血清BaP水平较高可能与居住地室外空气污染有关。     

母婴苯并(a)芘负荷水平与脐带血DNA加合物的关系

目的了解B市母婴多环芳烃负荷水平与胎儿脐带血DNA加合物之间的关系。方法于2012年7月至12月收集B市某医院产前孕妇外周静脉血(n=216)及新生儿脐带血(n=193),并选取185对匹配的产妇与新生儿样本进行分析。利用高效液相色谱—荧光检测法测定母血和脐带血清中的苯并(a)芘(BaP)浓度,采用毛细管电泳—激光诱导荧光检测部分脐血中的BPDE-DNA加合物的浓度。结果母血和脐带血血清BaP的检出率分别是47.3%和49.7%。脐带血中血清BaP浓度高于母亲血清(P=0.002);胎儿脐带血中的BPDE-DNA加合物的检出率是86.1%,但脐带血中的BPDE-DNA加合物与脐带血血清BaP水平无明显相关性。结论该市母婴血清中均能检测到致癌性多环芳烃,证实了多环芳烃的跨胎盘暴露已造成发育中的胎儿DNA的早期损伤。     

牛磺酸对苯并(a)芘致L-02细胞损伤保护作用

目的 研究牛磺酸对苯并(a)芘(B(a)P)致人胚肝细胞(L-02细胞)染色体损伤的保护作用.方法 以L-02细胞为靶细胞,按完全随机设计分成5组:(1)空白对照组;(2)溶剂对照组;(3)B(a)P染毒组:设12.5,25,50μmol/L3个剂量染毒细胞;(4)牛磺酸组:设1.0,2.0,4.0mmol/L3个浓度,加入培养体系后继续培养24h;(5)牛磺酸预防组:L-02细胞先以3个不同浓度的牛磺酸预处理24h,再加入25μmol/L的B(a)P培养24h.各组均设3个平行样.收获细胞后用微核实验检测染色体损伤,计算微核率和核分裂指数.结果 牛磺酸单独作用于L-02细胞时,与空白对照组比较,中、高浓度牛磺酸诱导的微核率降低,核分裂指数增高,差异有统计学意义.从低到高3个剂量B(a)P单独染毒L-02细胞诱导的微核率为(34.67±2.52),(45.33±4.16),(60.00±7.21)%.核分裂指数分别为1.326±0.034,1.228±0.006,1.148±0.012,与溶剂对照组比较微核率升高,核分裂指数降低,差异有统计学意义,且两者均呈明显的剂量-反应关系.低、中、高浓度牛磺酸预防组诱导的微核率对应为(30.33±3.51),(25.67±1.53)和(23.00±1.00)%.均比单纯25μmol/LB(a)P染毒组诱导的微核率降低,差异有统计学意义.低、中、高浓度牛磺酸预防组对应的核分裂指数为1.455±0.011,1.474±0.015和1.1492±0.013,比单纯25μmol/LB(a)P染毒诱导的核分裂指数高,差异有统计学意义,且两者均呈剂量-反应关系.结论 B(a)P能诱导肝细胞染色体损伤,且存在明显的剂量-反应关系;牛磺酸预处理对B(a)P引起的肝细胞毒性具有明显保护作用.     

苯并[a]芘对体外培养大鼠皮层神经元HSP70表达的影响

目的 研究苯并[a]芘(B[a]P)对体外培养大鼠皮层神经元热休克蛋白70(HSP70)表达的影响.方法 分离培养SD大鼠皮层神经元,用0、0.1、0.5 、1、5和10μmol/L浓度的B[a]P染毒24h观察剂量-效应关系;用0、0.5和5μmol/L浓度的B[a]P染毒24、48和72h观察时效关系.培养液中均添...     

蛋白激酶C在苯并(a)芘致内皮细胞HSP70基因表达改变中的作用

[目的]研究蛋白激酶C(PKC)信号途径在苯并(a)芘(BaP)影响热休克蛋白70(HSP70)基因表达中的作用。[方法]离体培养猪主动脉内皮细胞，不同浓度BaP(0、0．1、0．5、1、5、10μmol／L)染毒24h，并以12-十四酸佛波酯-13乙酸盐(PMA)和抑制剂Staurosporine于不同时问点进行干预，以Western-blot法检测各组细胞HSP70表达的变化。[结果]BaP抑制HSP70表达；PKC的激动剂(PMA)可完全或部分消除BaP对HSP70的抑制作用，而这种作用可迅速被PKC的抑制剂(Staurosporine，STP)所阻断。[结论]BaP可能通过抑制内皮细胞PKC活性而抑制HSP70的表达。     

牛磺酸对苯并(a)芘致人胚肝细胞损伤拮抗作用

目的探讨牛磺酸对苯并（a）芘致肝细胞DNA损伤的作用和机制。方法以人胚肝细胞为靶细胞体外培养,按完全随机实验设计分成5个组：（1）空白对照组;（2）溶剂对照组;（3）苯并（a）芘组：25μmol/L苯并（a）芘加入细胞培养体系后培养2 h;（4）牛磺酸组：设0.5,1.0,2.0,4.0μmol/L 4个浓度,加入培养体系后培养24 h;（5）牛磺酸预防组：先以4个不同浓度的牛磺酸预处理24 h,再加入25μmol/L的苯并（a）芘,培养2 h。各组培养结束后用单细胞凝胶电泳技术（SCGE）检测细胞DNA损伤,用分光光度法测定细胞培养液中丙二醛（MDA）、还原型谷胱甘肽（GSH）、天门冬酸氨基转移酶（AST）和丙氨酸氨基转移酶（ALT）含量。结果（1）微量苯并（a）芘可致人胚肝细胞NDA明显损伤,同时使MDA、ALT、AST水平升高、GSH含量降低,牛磺酸的作用则相反;（2）牛磺酸预处理可明显减轻苯并（a）芘引起的人胚肝细胞DNA损伤,抑制MDA、AST、ALT含量升高和GSH含量下降,其作用呈剂量-效应关系;（3）人胚肝细胞DNA损伤的Oliver尾矩值与细胞培养液中MDA、AST、ALT含量呈明显正相关,与GSH含量呈明显负相关。结论苯并（a）芘致人胚肝细胞DNA损伤可能与氧化损伤有关,而牛磺酸具有拮抗苯并（a）芘致人胚肝细胞DNA损伤的良好作用。     

DNA聚合酶β对苯并[a]芘致DNA损伤修复的影响

目的揭示聚合酶β(polβ)的表达水平与苯并[a]芘(BaP)诱导的DNA损伤效应的关系。方法采用3种具有相同遗传背景的小鼠胚胎成纤维细胞polβ野生型(polβ+/+)、polβ缺陷型(polβ-/-)和野生型polβ高表达型(polβoe)作为模型细胞。首先用RT-PCR和Western blot鉴定3种细胞中polβ在mRNA和蛋白质水平的表达情况,然后通过MTT试验和单细胞凝胶电泳(彗星试验)观察BaP作用下3种细胞的存活率及DNA损伤和修复效应。结果3种细胞在polβmRNA和蛋白表达水平上存在明显差异,polβ-/-细胞中polβ基因缺失,而polβoe细胞中polβ基因则较野生型polβ+/+细胞高出2倍以上;BaP能诱导3种细胞DNA的损伤以及细胞存活率的降低;与polβ+/+细胞相比,polβ-/-细胞的IC50更低,DNA损伤更严重且更加不易修复;反之,polβoe细胞的IC50更高,DNA损伤效应更弱,DNA修复速率加快。结论polβ在修复外源性致癌物BaP导致的DNA损伤中发挥着重要的作用,polβ基因缺陷使细胞DNA修复能力降低,而polβ基因的高表达则能帮助细胞应对DNA损伤,在一定程度上对细胞的存活起到了保护作用。     

HSP70过表达对紫外线C致DNA损伤的影响

[目的]研究HSP70过表达对紫外线致DNA损伤的影响.[方法]设A549、A549/pcDNA、A549/HSP70 3个组,分别用不同紫外线照射剂量(0、10、20、40、80 J/m2)照射HSP70表达正常和过表达的A549细胞株,用Western-blot检测HSP70的水平,用碱性单细胞凝胶电泳检测DNA损伤情况.[结果]DNA损伤的彗星率随紫外线照射的剂量增加而逐渐加重.当在相同剂量40J/m2时,A549/HSP70组的彗星率为24 %、尾矩为14.31±1.60,A549相应为40 %、18.83±0.41,A549/pcDNA为40%、18.67±0.81.在40 J/m2照射所致的Olive尾矩明显减少,与对照组比较差异有显著性(P＜0.01).[结论]HSP70能保护细胞免受一定剂量范围内的紫外线引起的DNA损伤.     

苯并(a)芘和铅对小鼠大脑神经元损伤的研究

[目的]研究苯并(a)芘(BaP)、铅单独及其联合作用对小鼠大脑神经元DNA的损伤。[方法]将80只昆明种小鼠随机分为10组(每组8只) ,即空白对照组、溶剂对照组、低浓度铅染毒组、高浓度铅染毒组、低剂量BaP染毒组、高剂量BaP染毒组、低浓度铅+低剂量BaP联合染毒组、低浓度铅+高剂量BaP联合染毒组、高浓度铅+低剂量BaP联合染毒组及高浓度铅+高剂量BaP联合染毒组。空白对照组不作处理,溶剂对照组用等容量植物油平行处理;低、高浓度的铅染毒分别为5 .4、5 4mg/L的醋酸铅饮水染毒;低、高剂量BaP染毒分别为0 .5、5mg/kg的BaP植物油溶液,每周4次腹腔注射,联合染毒组接受两种处理。染毒8周后取各组小鼠脑组织制作细胞悬液,单细胞凝胶电泳法检测小鼠大脑神经元DNA的损伤。[结果]①单独染毒:BaP 5mg/kg染毒组小鼠大脑神经元DNA的损伤程度高于对照组(P <0 .0 5 )。②联合染毒:5 .4mg/L的醋酸铅+ 0 .5mg/kg的BaP染毒组(P <0 .0 5 ) ;5 .4mg/L的醋酸铅+ 5mg/kg的BaP染毒组(P <0 0 1) ;5 4mg/L的醋酸铅+ 0 .5mg/kg的BaP染毒组(P <0 .0 1) ;5 4mg/L的醋酸铅+ 5mg/kg的BaP染毒组(P <0 .0 1)小鼠大脑神经元DNA的损伤程度显著高于对照组。[结论]高剂量BaP连续8周暴露可损伤小鼠大脑神经元;BaP与铅对小鼠大脑的神经毒性有协同作     

抗氧化维生素对苯并(a)芘抑制内皮细胞HSP70表达的干预作用

[目的]研究抗氧化维生素C(Vitamin C，Vit C)和维生素E(Vitamin E，Vit E)对苯并(a)芘(benzo(a)pyrene，BaP)抑制内皮细胞热休克蛋白70(heat shock protein，HSP70)表达的干预作用。[方法]原代培养猪主动脉血管内皮细胞。对照组不染毒，染毒组以不同浓度BaP(0、0．1、0．5、1、5、10μmol/L)染毒24h，VitE和VitC预处理组以100μg／ml的VitE和VitC预处理6h后，再以不同浓度BaP(0、0．1、0．5、1、5、10μmol/L)染毒24h，用Western-blot法检测各组细胞HSP70表达的改变。[结果]BaP抑制了内皮细胞HSP70的表达；VitE和VitC预处理组内皮细胞HSP70表达与对照组相比差别无显著性。[结论]VitE和VitC具有抵抗BaP抑制内皮细胞HSP70表达的效应。     

用彗星试验检测苯并(a)芘致小鼠体细胞DNA的损伤

[目的]建立彗星试验检测苯并（a）芘腹腔染毒小鼠体细胞DNA损伤的方法。[方法]雄性昆明种小鼠随机分为空白对照组、溶剂对照组和高、中、低剂量3个染毒组，每组4只。3个染毒组和溶剂对照组分别腹腔注射二甲基亚砜（0．01ml／g体重）和苯并（a）芘（250、125、62．50mg／g体重）。染毒3h后，处死小鼠，取出肝、肾和小肠组织制备单细胞悬液用于彗星试验。IMI彗星分析软件分析彗星尾距（oliver tail moment，TM）评价细胞DNA损伤的程度。[结果]高剂量组小鼠肝、肾和小肠细胞的彗星尾距值均增加，中、高剂量组小肠细胞的彗星尾距值均是溶剂对照组的5．22倍（P〈0．05）；中、高剂量组小鼠肾细胞的尾距值分别是溶剂对照组的8．27和7．16倍（P〈0．05）。高剂量组肝细胞的彗星尾距值是溶剂对照组的3．99倍。低剂量组仅小肠细胞的彗星尾距均值（1．285μm）增加（P〈0．05）。[结论]彗星试验可检测苯并（a）芘腹腔染毒小鼠肝、肾和小肠细胞的DNA损伤。     

苯并(a)芘对热休克因子1的影响

[目的 ]研究苯并 (a)芘 (benzo(a)pyrene ,BaP)对热休克因子 1(heatshockfactor 1,HSF1)的影响。 [方法 ]离体原代培养猪主动脉内皮细胞 ,以不同浓度的BaP( 0、0 .1、0 .5、1、5、10 μmol/L)染毒 2 4h ,分别以Western blot法和凝胶阻滞电泳 (electrophoreticmobilityshiftassay ,EMSA)法检测各浓度组细胞HSF1表达及HSF1与热休克元件 (heatshockelement,HSE)结合水平的变化。 [结果 ]低、中浓度 ( 0 .1～ 1μmol/L)的BaP对HSF1总表达量基本无影响 ,胞质和胞核HSF1表达量与阴性对照组相比没有明显改变 (P >0 .0 5 ) ,但随BaP浓度的升高 ,HSF1有向胞核转移的趋势 ;而高浓度 ( 5、 10μmol/L)的BaP会导致胞浆和胞核HSF1均降低 (P <0 .0 5 )。低、中浓度 ( 0 .1～ 1μmol/L)BaP作用下 ,HSF1 HSE结合水平基本不变或略有上升 ,高浓度 ( 5、10 μmol/L)的BaP使HSF1 HSE结合水平明显降低。[结论 ]BaP作用时 ,内皮细胞HSF1表达水平与分布、HSF1 HSE结合能力的改变可能是BaP导致热休克蛋白 (heatshockprotein 70 ,HSP70 )表达降低原因之一 ;但BaP作用下 ,内皮细胞HSF1表达水平与分布、HSF1 HSE结合能力的改变与HSP70表达改变并不完全一致 ,提示研究HSF1与HSE结合之后的改变对进一步揭示BaP致HSP70的基因表达降低的     

Comparative Chronic Liver Toxicity of Benzo[a]pyrene in Two Populations of the Atlantic Killifish (Fundulus heteroclitus) with Different Exposure Histories

Background

The Atlantic Wood Industries Superfund site on the Elizabeth River (ER) in Portsmouth, Virginia, is contaminated with polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) derived from creosote. Embryos and larvae of ER killifish (Fundulus heteroclitus) are refractory to the induction of enzymes regulated by the aryl hydrocarbon receptor including cytochrome P4501A (CYP1A) and are resistant to PAH-induced lethality and teratogenicity. However, adult ER killifish show a greater prevalence of hepatic and pancreatic tumors compared with those from reference sites.

Objectives

We used controlled laboratory studies to determine if ER killifish are more or less sensitive to PAH-induced chronic hepatic toxicity than killifish from an uncontaminated site.

Methods

Larvae from the ER and a reference site on King’s Creek (KC) were subjected to two 24-hr aqueous exposures of benzo[a]pyrene (BaP; 0–400 μg/L). At various time points, larvae were analyzed for CYP1A activity, BaP concentrations, nuclear and mitochondrial DNA damage, and liver pathology.

Results

CYP1A activity was induced by BaP in KC but not ER larvae, and KC larvae demonstrated a greater reduction in whole-body concentrations of BaP over time. Mitochondrial and nuclear DNA lesion frequency increased significantly in BaP-exposed KC larvae, but not in ER larvae. Nine months postexposure, KC juveniles exhibited significantly more hepatic foci of cellular alteration and only KC juveniles developed hepatocellular carcinomas.

Conclusions

In addition to acquiring the heritable resistance to the acute teratogenic effects of PAHs, ER fish appear to have concomitantly developed resistance to chronic effects, including cancer.     

苯并（a）芘致人支气管上皮细胞DNA损伤及与组蛋白H2A单泛素化水平的关系

[目的]通过体外细胞培养途径,探讨苯并（a）芘（benzo[a]pyrene,B[a]P）作用下人支气管上皮细胞（16HBE）DNA损伤与组蛋白H2A单泛素化表达水平的关系。[方法]取对数生长期16HBE细胞,采用2μmol/L B[a]P染毒不同时间（0、1、2、4、8、12、24、48h）进行实验,用碱性单细胞凝胶电泳实验检测细胞DNA损伤水平,并以Olive尾矩值（olivetail moments,OTM）评价DNA损伤程度;用Western-blot法检测组蛋白H2A单泛素化水平。[结果]单细胞凝胶电泳结果显示：2μmol/L B[a]P染毒不同时间时,随着染毒时间的延长,各染毒组细胞DNA损伤程度均明显增高,与对照组相比,差异均有统计学意义（P〈0.01）;Western-blot结果显示：2μmol/L B[a]P染毒不同时间时,与对照组相比,组蛋白H2A的单泛素化水平增高,且在染毒2h后,差异有统计学意义（P〈0.01）;回归分析显示,单泛素化H2A的表达水平与DNA损伤程度存在高度相关,决定系数（R2）为0.910,P〈0.01。[结论]B[a]P染毒致16HBE细胞DNA损伤与组蛋白H2A单泛素化水平之间存在密切关系。