黑色氧化镍对细胞DNA损伤及基因表达的影响

目的探讨黑色氧化镍(Ni2O3)致癌的机制,寻找镍致癌的敏感性、特异性强的监测指标.方法用单细胞凝胶电泳法观察Ni2O3对人胚肺细胞DNA的损伤.用甲基化敏感酶酶切、硫酸氢钠盐转化和AP-PCR技术观察Ni2O3恶性转化的人胚肺细胞DNA的CpG岛甲基化水平.用mRNA差异表达的方法观察镍暴露的人胚肺细胞与对照细胞基因表达的差异.结果黑色氧化镍可以明显造成人胚肺细胞DNA损伤,20 μg/ml的Ni2O3染毒组细胞彗星尾长/彗星总长为0.487±0.195,而对照组为0.191±0.072,二者差异有显著性(P＜0.01).经镍恶性转化的人胚肺细胞DNA的CpG岛甲基化水平明显升高,而且该细胞与对照细胞间,在cDNA指纹图上约500 bp处存在明显表达差异带Cyclophilin(Cvp).结论经Ni2O3转化的人胚肺细胞Cyp基因片断表达下调.     

3种镍化合物转化细胞中DNA损伤的研究

[目的]探讨3种不同的镍化合物转化细胞中是否存在DNA链断裂和DNA-蛋白质交联等DNA损伤,进一步揭示不同溶解度镍化合物的相对致癌性。[方法]以培养液为溶剂对照,B(a)P为阳性对照,3种镍化合物转化BALB/c-3T3细胞中的DNA链断裂研究采用单细胞凝胶电泳试验(彗星试验),DNA-蛋白质交联物的检测则应用125I-后标记技术。[结果]不溶性结晶型硫化镍(NiS)和2种水溶性镍化合物(NiCl2和NiSO4)在中等细胞毒性反应剂量水平上所诱导的BALB/c-3T3转化细胞中,与非转化对照细胞(DNA慧星尾长13.4±1.75 μm)比较,有明显的DNA链断裂和DNA-蛋白质交联形成,其中以NiS所致的遗传损害最为显著,表明DNA链断裂和DNA-蛋白质交联这两项遗传终点是有用的生物标志,并与镍的细胞转化及其相对致癌作用相关。[结论]除了不溶性NiS具有强致癌性外,部分水溶性镍化合物如NiCl2也具有较强的致癌作用,部分解释了不同种类镍化合物的细胞转化作用及其相对致癌性。     

香烟烟雾对2种肺细胞的DNA损伤与修复

目的探讨经香烟烟雾溶液染毒的人正常肺间质细胞和人肺腺癌细胞的DNA损伤及其修复效应.方法体外培养人胚肺成纤维细胞(HLF)和人肺腺癌A549细胞,以二甲基亚砜(DMSO)和磷酸缓冲液(PBS)作为吸收液,采集香烟主流烟雾.用四甲基偶氮唑盐(MTT)法测定香烟烟雾-DMSO吸收液和香烟烟雾-PBS吸收液(分别简称DMSO烟液和PBS烟液)的1/2、1/4、1/8和1/16倍稀释液和原液对HLF细胞和A549细胞的毒性(分别以DMSO和PBS为阴性对照),以无明显细胞毒性的浓度进行彗星实验(分别以DMSO和PBS为阴性对照,以重铬酸钾为阳性对照),测定细胞的DNA损伤及修复情况.结果DMSO烟液原液及其1/2稀释液染毒的细胞存活率低于80%,而PBS烟液染毒的细胞存活率均高于80%.DMSO烟液的1/4、1/8、1/16倍稀释液以及PBS烟液的1/2、1/4、1/8和1/16倍稀释液和原液对HLF细胞和A549细胞的DNA损伤与阴性对照组相比,差异均具有统计学意义(P＜0.01),且存在明显的剂量-效应关系.DNA损伤在两种细胞间差异无统计学意义(P＞0.05),但DMSO烟液所致的DNA损伤高于PBS烟液(P＜0.01).细胞在去除受试物后培养30 min时开始修复,随着修复时间的延长,拖尾细胞数减少,DNA迁移长度缩短(P＜0.05),且A549细胞修复得更快(P＜0.05).结论DMSO烟液的细胞毒性和遗传毒性均高于PBS烟液.香烟烟雾对HLF细胞和A549细胞的DNA损伤差异不明显,A549细胞的DNA损伤修复能力较HLF细胞强.     

镍化合物对培养人支气管上皮细胞的致癌性研究

[目的]研究几种镍化合物对培养人支气管上皮细胞的恶性转化作用及转化细胞的致癌性。[方法]通过细胞转化、体外转化细胞的软琼脂培养和裸鼠接种 ,测定几种镍化合物的致癌性。用全谱直读感耦等离子体原子发射光谱仪检测镍转化后接种成瘤细胞及肺癌组织中二价镍离子及镉、铬、铍、砷等几种金属元素的含量。[结果]水溶性镍化合物NiCl2、Ni(CH3COO)2、NiSO4 和不溶性结晶型NiS均可使人支气管上皮细胞发生恶性转化 ,以NiS的作用最强 ,浓度为110μmol/L时 ,每瓶细胞的平均转化集落为15.7±3.51 ,而浓度大致相同的三种水溶性镍化物 (100μmol/L)的转化集落分别为7.33±3.61、6.3±2.31和5.67±1.53。转化细胞接种裸鼠后能诱发肿瘤形成。在肺癌组织中的二价镍离子浓度明显高于正常肺组织 (P<0.01) ,而NiS转化细胞内的二价镍离子浓度则相当于肺癌组织中浓度的二倍。[结论]NiCl2、Ni(CH3COO)2、NiSO4 和NiS对人支气管上皮细胞均具有转化活性和致癌性 ,此活性可能与细胞或组织内的二价镍离子浓度有关     

硫酸镍对大鼠睾丸细胞损伤作用

目的 探讨硫酸镍( NiSO4)对雄性大鼠生殖系统损伤的可能机制.方法 选择雄性大鼠32只,随机分为4组,对照组,NiSO41.25、2.50、5.00 mg/kg组;采集附睾和睾丸样本,分别检测精子活率和密度,睾丸细胞活性氧自由基(ROS)荧光强度及其Bax、caspase -3蛋白表达水平.结果 NiSO4 2.50和5.00 mg/kg组大鼠精子活率(分别为68.29％ 、65.29％)和密度(分别为3.03、2.85×106/mL)均明显低于对照组(82.34％和4.80×106/mL)(P＜0.05);睾丸细胞ROS荧光强度(98.59和96.43)则明显高于对照组(62.54)(P＜0.01).与对照组比较,NiSO4 2.50和5.00 mg/kg组Bax蛋白表达量明显升高(P＜0.01),各NiSO4组大鼠睾丸细胞caspase -3前体蛋白表达量明显升高(P＜0.05),且均出现caspase -3切割片段,后者呈剂量效应关系.结论 过量NiSO4暴露可诱导睾丸细胞内大量生成ROS,进而上调Bax蛋白表达并激活caspase -3蛋白,终致生殖损伤发生.     

硒和维生素E抑制镍诱导人肺成纤维细胞的转化

目的 :　探讨三氧化二镍 ( Ni2 O3)诱导人肺成纤维细胞 ( HLF)恶性转化以及硒和维生素 E的抑制作用。方法 :　在体外用不同浓度的 Ni2 O3处理 HLF细胞 4次 ,利用刀豆凝集素 A( Con A)凝集试验和软琼脂集落形成试验进行转化细胞的恶性鉴定 ;同时添加亚硒酸钠和维生素E,观察其对 Ni2 O3转化作用的影响。结果 :　Ni2 O3可诱导 HLF恶性转化 ,转化细胞生长速度加快 ,排列紊乱 ,失去接触抑制 ,呈交叉重叠生长 ,转化率呈剂量 -反应关系。转化细胞可被低浓度 ConA凝集 ,并在软琼脂内生长。添加硒和维生素 E的处理组与 Ni2 O3组比较 ,转化率显著下降 ( P<0 .0 5 ) ,处理后细胞 Con A凝集反应阴性 ,不能在软琼脂内生长。结论 :　 Ni2 O3有较强的诱导HLF细胞恶性转化的能力 ,具有致癌性。硒和维生素 E对于镍诱导人肺成纤维细胞恶性转化具有抑制作用。     

镍化合物致氧化应激损伤机制的研究进展

镍化合物(nickel compounds)是广泛使用的工业原料或产品,工业生产中常见的镍化合物主要有氧化镍(Ni2O3)、一氧化镍(NiO)、硫酸镍(NiSO4·7 H2O)、氢氧化镍[Ni(OH)2]、氯化镍(NiCl2)、硝酸镍[Ni(NO3)2·6H2O]和羰基镍[Ni(CO)4]等,其中,氧化镍、羰基镍和硫酸镍等是一类多器官毒物。国内外有关报道显示,镍及     

镍及其化合物DNA损伤的研究进展

<正>镍及其化合物是人类工作和生活环境中广泛接触的化学物质,镍暴露职业人群肺癌和鼻咽癌的发病率较高,DNA损伤是镍及其化合物重要的致癌机制之一[1];镍及其化合物主要通过氧化应激反应、干扰DNA修复和引起DNA甲基化这3种途径导致DNA损伤,引起基因表达异常。我们就国内外关于镍及其化合物导致DNA损伤的相关研究作如下综述。1镍及其化合物导致的DNA损伤细胞DNA损伤在基因突变的发生和肿瘤形成     

不溶性镍化合物对人肺癌A549细胞镍含量影响

目的 探讨不溶性镍化合物对细胞中镍含量的影响.方法 用不同浓度的水不溶性氧化镍(NiO)和二硫化三镍(Ni3S2)分别处理人肺癌A549细胞,用原子吸收分光光度计(AAS)检测染毒48 h后细胞内镍含量并估算其摄取率.结果 经过终浓度为0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3μg/cm²的Ni3S2处理后,平均每105个细胞中含镍量为0.002 4,0.077 1,0.015 7,0.226 8,0.475 4,0.7,0.988 2μg;终浓度为0,0.5,1.0,2.0,4.0,8.0,16μg/cm²的NiO处理后,平均每105个细胞中含镍量为0.003,0.07,0.108,0.255,0.628,1.543,6.571μg;相同浓度(0.5,1.0,2.0μg/cm²)镍颗粒物处理下,Ni3S2处理组细胞镍含量分别为(0.077 1±0.006 6,0.157 4±0.019 0,0.475 4±0.112 1)μg/105个细胞,均高于NiO处理组(0.070 1±0.003 2),(0.108 1±0.015 9),(0.255 2±0.041 5)μg/105个细胞,各剂量组间比较差异均有统计学意义(P<0.05).结论 人肺癌A549细胞对不溶性镍化合物的摄取与其染毒剂量成正比,且相同浓度下对NiS的摄取率高于NiO.     

中药扶正解毒汤含药血清对染镍细胞DNA损伤的影响

目的研究中药复方扶正解毒汤(FJD)含药血清对镍(NiSO4)致细胞DNA损伤的拮抗作用。方法培养人支气管上皮细胞系(16HBE)经NiSO4处理后,加入不同剂量FJD含药血清,采用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)及单细胞凝胶电泳(SCGE)观察细胞内自由基变化及DNA损伤。结果NiSO4(1600μmol/L)染毒组彗星样细胞出现率(计数一定量细胞中彗星样细胞所占的比例)、尾长、Olive尾矩、尾DNA%、尾长/头长比及自由基含量均明显高于阴性对照组(P<0.01);经FJD作用后,上述指标均显著降低(P<0.05,P<0.01)。结论FJD含药血清对镍致细胞DNA损伤有一定的拮抗作用,其机制与抑制镍诱导的氧化应激及清除自由基等有关。     

Mechanisms of nickel carcinogenesis

Recent investigations on possible mechanisms of nickel carcinogenesis are reviewed, emphasizing cellular uptake and intracellular translocation of nickel, morphological transformation of cells by nickel compounds, chromosomal damage, DNA strandbreaks and DNA-protein complexes produced by nickel compounds, mutagenic effects of nickel, influence of nickel on the helical transition of B-DNA to Z-DNA, nickel-induced infidelity of DNA synthesis, free radicals and lipid peroxidation induced by nickel exposures, nickel inhibition of DNA repair, nickel as a tumor promotor, nickel inhibition of natural-killer (NK) cell activity, manganese and magnesium antagonism of nickel carcinogenesis, and speculation that Ni2+ might replace Zn2+ in finger-loop domains of transforming proteins. The weight of evidence supports the following tentative conclusions: differences in the carcinogenic activities of nickel compounds may reflect variations in their capacities to provide nickel ions (eg, Ni2+) at critical sites within target cells; Ni2+ can initiate carcinogenesis, possibly by mutagenesis, chromosome damage, formation of Z-DNA, inhibition of DNA excision-repair or epigenetic mechanisms; Ni2+ can function as a tumor promoter; Ni2+ can enhance tumor progression by inhibiting NK cell activity; and nickel carcinogenesis can be suppressed or modified by certain other metals (eg, manganese and magnesium).     

β—胡萝卜素和维生素C对Ni2O3诱导人肺成纤维细胞转化的保护作用

为了探讨三氧化二镍（Ｎｉ２Ｏ３）诱导人肺成纤维（ＨＬＦ）细胞恶性转化作用以及β－胡萝卜素和维生素Ｃ的保护作用,用不同浓度的Ｎｉ２Ｏ３在体外多次处理ＨＬＦ细胞,利用刀豆凝集素Ａ（ＣｏｎＡ）凝集实验和软琼脂集落形成实验进行转化细胞的恶性鉴定;同时添加β－胡萝卜素（５．４ｍｇ／Ｌ）和维生素Ｃ的食物（１．８ｍｇ／Ｌ）,观察对Ｎｉ２Ｏ３转化作用的影响。结果表明Ｎｉ２Ｏ３（０．５￣２．０ｍｇ／Ｌ）可诱导ＨＬＦ     

Biological monitoring of nickel

Measurements of nickel in body fluids, excreta, and tissues from humans with occupational, environmental, and iatrogenic exposures to nickel compounds are comprehensively reviewed. Correlations between levels of human exposures to various classes of nickel compounds via inhalation, oral, or parenteral routes and the corresponding concentrations of nickel in biological samples are critically evaluated. The major conclusions include the following points: Measurements of nickel concentrations in body fluids, especially urine and serum, provide meaningful insights into the extent of nickel exposures, provided these data are interpreted with knowledge of the exposure routes, sources, and durations, the chemical identities and physical-chemical properties of the nickel compounds, and relevant clinical and physiological information, such as renal function. Nickel concentrations in body fluids should not, at present, be viewed as indicators of specific health risks, except in persons exposed to nickel carbonyl, for whom urine nickel concentrations provide prognostic guidance on the severity of the poisoning. In persons exposed to soluble nickel compounds (e.g., NiCl2, NiSO4), nickel concentrations in body fluids are generally proportional to exposure levels; absence of increased values usually indicates non-significant exposure; presence of increased values should be a signal to reduce the exposure. In persons exposed to less soluble nickel compounds (e.g., Ni3S2,NiO), increased concentrations of nickel in body fluids are indicative of significant nickel absorption and should be a signal to reduce the exposures to the lowest levels attainable with available technology; absence of increased values does not necessarily indicate freedom from the health risks (e.g., cancers of lung and nasal cavities) associated with exposures to certain relatively insoluble nickel compounds.     

大鼠镍染毒致肝细胞部分离子变化及中药的治疗作用

目的　用激光扫描共聚焦显微镜 (ConfocalLaserScanningMicroscopy ,CLSM)观察大鼠镍染毒致肝细胞部分离子变化及其中药扶正解毒汤 (FJD)对其变化的治疗作用。方法　 40只Wistar大鼠随机分为空白对照组、硫酸镍 (NiSO4)染毒组和FJD大、小剂量治疗组 ;中药治疗 4周后 ,用CLSM测定各组肝细胞内钙、镁、镍、钠、氢离子及线粒体含量。结果　NiSO4染毒后 ,肝细胞内钙、镍、钠、氢等离子浓度增高 ,镁离子及线粒体含量降低 (P <0 0 5或 0 0 1) ;用中药灌胃治疗后 ,钙、镍、钠、氢离子浓度降低 ,镁离子及线粒体含量升高 (P <0 0 5或 0 0 1)。结论　FJD可通过对硫酸镍所致肝细胞内常微量元素及线粒体含量变化的调节 ,治疗硫酸镍对肝细胞的损伤     

三氧化二镍诱导人肺成纤维细胞恶性转化的实验研究

在体外用不同浓度的Ni₂O₃多次处理人肺成纤维细胞(HLF),并进行转化细胞的恶性鉴定——刀豆凝集素A(ConA)试验和软琼脂细胞培养试验.发现Ni₂O₃可诱导HLF细胞恶性转化,转化细胞生长速度加快,排列紊乱,失去接触抑制,呈交叉重叠生长,在实验浓度范围内,转化率呈剂量-反应关系.转化细胞可被低浓度ConA凝集,并在软琼脂内生长.提示Ni₂O₃有较强的诱导人肺成纤维细胞恶性转化的能力,具有致癌性.     

冷培养对金属化合物枯草杆菌致变试验结果的影响

目的：研究枯草杆菌芽孢重组修得试验中增加冷培养对金属化合物和间接致变物DNA损伤试验的影响。方法：比较直接培养法与增加4℃ 24h冷培养对测试结果的作用。观察指标：最小抑菌浓度（MIC）和敏感性。结果：增加冷培养对大多数金属化合物测试结果无影响，而对K2Cr2O4、CoCl2、CoSO4及2种间接致突变物2-AF、AFB反而提高了MIC，降低了敏感性。此结果与Kada的报道不尽一致，对其原因加以探讨。结论：枯草杆菌芽孢重组修复试验增加冷培养，降低了部分金属致突变物和间接致变物敏感性。     

车间空气中镍及其无机化合物卫生标准的研究

在充分利用国内外既有毒理学，流行病学和镍卫生标准制订依据资料的基础上，对四个镍生产厂矿进行了劳动卫生和工人健康状况调查。综合分析所获资料，以镍的一般毒性为主要依据，根据可溶性不同分别规定其职业接触限值。建议车间空气中镍及其无机化合物的最高容许浓度：金属镍与难溶性镍化合物为１ｍｇ／ｍ＾３（接Ｎｉ计），可溶性镍化合物为０．５ｍｇ／ｍ＾３（按Ｎｉ计）。本建议标准不能保护感受性高的人员受镍的致敏作用。