Ames试验对低剂量亚砷酸钠致突变性的研究

目的 体外观察亚砷酸钠诱发鼠伤寒沙门杆菌组氨酸营养缺陷型突变菌株的回复突变(Ames)作用,探讨低剂量亚砷酸钠的致突变性.方法 采用Ames试验中标准平板掺人法,检测不同剂量亚砷酸钠(5000.00、500.00、10.00、1.00、0.10、0.01μg/皿)及阳性、阴性对照在加与不加肝微粒体酶活化系统(+S9、-S9)条件下诱发TA97、TA98、TA100和TA102菌株的致突变作用.结果 +S9或-S9时,500.00、5000.00μg/皿亚砷酸钠作用下,TA97、TA98、TA100、TA102菌株均没有生长;+S9时,0.01、0.10、10.00μg/皿亚砷酸钠诱发TA102产生的回变菌落数与阴性对照相比均达到2倍以上(P<0.05),突变率(MR)分别为2.57、2.10、2.50,其他剂量组无明显增加(P0.05);在-S9条件下,1.00、10.00μg/皿亚砷酸钠诱发TA100菌株产生的回变菌落数与阴性对照相比均达到2倍以上(P<0.05),MR分别为2.18、2.27;0.01、0.10μg/皿亚砷酸钠诱发TA98菌株产生的回变菌落数与阴性对照相比均达到2倍以上(P<0.05),MR分别为3.17、4.22,其他剂量组未见明显增加(P0.05).结论 500.00、5000.00μg/皿亚砷酸钠抑制菌落生长,0.01～10.00μg/皿亚砷酸钠具有致突变性.     

砷和香烟烟气溶液对氧化应激的协同作用

目的研究亚砷酸钠和香烟烟气溶液联合作用对大鼠淋巴细胞氧化应激的影响，并探讨两者对氧化应激的影响是否存在交互作用。方法大鼠淋巴细胞分为4组：亚砷酸钠单独作用组、香烟烟气溶液单独作用组、两者联合作用组和对照组，染毒后用流式细胞术检测细胞内活性氧的含量，用微量荧光法检测细胞内丙二醛含量，用彗星实验检测细胞的DNA损伤，同时采用2×2析因设计研究两者的交互作用。结果亚砷酸钠单独作用组、香烟烟气溶液单独作用组和两者联合作用组细胞内的活性氧含量、丙二醛含量、彗星尾长和细胞拖尾率均高于对照组。析因设计分析结果表明两者对细胞内活性氧含量、丙二醛含量及彗星尾长的影响存在交互作用。结论亚砷酸钠和香烟烟气溶液对大鼠淋巴细胞氧化应激的影响存在交互作用，交互作用方式为协同作用。     

抗氧化剂对砷诱导人正常膀胱上皮细胞HIF-1α 表达的影响[

目的探讨抗氧化剂对砷诱导人正常膀胱上皮细胞HIF-1α表达的影响。方法人膀胱上皮细胞(SVHUC-1)暴露于0、0.5、1、2、4、8、10μmol/L亚砷酸钠(Na As O2)24 h,RT-PCR检测HIF-1α的mRNA水平;选择4和10μmol/L剂量组,分别处理4、12、24、48、72 h,再以RT-PCR法检测HIF-1α的mRNA水平;SV-HUC-1细胞同时暴露于Na As O2和抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)、维生素C(VC),检测HIF-1α的蛋白含量。结果经砷处理后,SV-HUC-1细胞HIF-1α的mRNA含量显著升高(P0.05),并与染砷剂量呈显著剂量-反应关系;抗氧化剂NAC和VC均显著降低了HIF-1α的蛋白水平。结论砷能诱导人正常膀胱上皮细胞HIF-1α表达增加,抗氧化剂NAC和VC对砷诱导的HIF-1α表达具有显著的抑制作用。     

低浓度亚砷酸钠抑制Oct4、Sox2基因表达诱导肝癌干细胞分化

目的观察Hep G2、Hep3B、Hu H7和SMCC-7721细胞对亚砷酸钠的反应,CD133及CD13分子的表达和肿瘤球形成的差异,分析低浓度亚砷酸钠处理前后Hu H7和原代HCC细胞Oct4、Sox2因子的表达变化,探讨低浓度亚砷酸钠对HCC细胞生长的抑制机制。方法 CCK-8法检测0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0μg/m L不同浓度亚砷酸钠处理48、72、96 h对Hep G2、Hep3B、Hu H7和SMCC-7721细胞生长的抑制作用;分析Hep G2、Hep3B、Hu H7、SMCC-7721和原代HCC细胞CD13、CD133表达及肿瘤球形成能力,确定是否含肝癌干细胞(LCSCs);观察0.5μg/m L亚砷酸钠处理Hu H7和原代HCC细胞前后Oct4和Sox2基因和蛋白表达的变化,分析低浓度亚砷酸钠对LCSCs有何作用。结果亚砷酸钠处理HCC细胞48、72、96 h,亚砷酸钠明显抑制Hep G2、Hep3B、Hu H7和SMCC-7721细胞生长,对HCC细胞增殖抑制作用与浓度和作用时间有关。亚砷酸钠处理HCC细胞96 h,0.2、0.4μg/m L亚砷酸钠已经明显抑制SMCC-7721细胞生长(P<0.05,P<0.01)。0.4μg/m L亚砷酸钠明显抑制Hep G2(P<0.01)和Hep3B(P<0.01)细胞增殖。0.1、0.2、0.4、0.6μg/m L亚砷酸钠刺激Hu H7细胞增殖,但差异无统计学意义(P>0.05),0.8μg/m L亚砷酸钠非常明显抑制Hu H7细胞增殖(P<0.01)。亚砷酸钠对Hu H7细胞存在低浓度刺激Hu H7细胞增殖和较高浓度抑制Hu H7细胞增殖的双向作用,随着作用时间延长,相同浓度下抑制作用增强。低浓度亚砷酸钠对SMCC-7721、Hep G2和Hep3B细胞几乎无刺激增殖作用。Hep G2、Hep3B和SMCC-7721既不表达CD133,也不形成肿瘤球。Hu H7和原代HCC细胞同时表达CD133、CD13标志,也具有形成肿瘤球能力,Hu H7和原代HCC细胞含有CD133+CD13+LCSCs。Hu H7和原代HCC细胞表达Oct4和Sox2基因和蛋白,0.5μg/m L亚砷酸钠可以下调Hu H7和原代HCC细胞Oct4和Sox2基因和蛋白表达。结论低浓度亚砷酸钠下调或抑制含CD133+CD13+LCSCs的Hu H7和原代HCC细胞Oct4和Sox2基因和蛋白表达,推测低浓度亚砷酸钠可能诱导LCSCs分化。     

染砷家兔皮肤抗氧化水平与砷代谢关联研究

目的探讨亚砷酸钠(i As3+)染毒对家兔皮肤抗氧化水平的影响及其与砷代谢的关系。方法选取成年健康雄性家兔30只,随机分为5组,每组6只;各梁毒组家兔经口染毒,染毒剂量分别为低(L)(0.075 mg·kg-1·w-1)、中低(ML)(0.15 mg·kg-1·w-1)、中高(MH)(0.375 mg·kg-1·w-1)、高(H)(0.75 mg·kg-1·w-1),对照组(C)饮用去离子水。采用自由饮水法染毒,根据动物日饮水量配制染毒水溶液,自由饮水染毒12 w。12 w后处死动物,取同一部位皮肤组织用2.5%戊二醛固定后进行扫描电镜观察。取家兔背部皮肤组织进行匀浆,检测谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)、超氧化物歧化酶(SOD)活力。采用高效液相色谱-氢化物发生原子荧光光谱法(HPLC-HGAFS)测定尿液中砷形态代谢产物含量。结果与对照组相比,染毒组家兔体质量基本呈现增加的趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。电镜结果显示染毒组家兔皮肤角质层有不同程度的改变。随着Na As O2染毒剂量的增加,GSH-Px活力降低,GST活力升高,差异有统计学意义(P<0.05);SOD差异无统计学意义(P>0.05)。尿液中DMA、MMA的含量随着染毒剂量的增加而升高,差异有统计学意义(P<0.05)。无机砷(i As3+、i As5+)与GSH-Px、GST无相关。GSH-Px与MMA呈负相关(r=-0.507,P<0.05),与DMA呈负相关(r=-0.562,P<0.05)。GST与MMA呈正相关(r=0.395,P<0.05),与DMA呈正相关(r=0.414,P<0.05)。结论砷的体内代谢过程和家兔皮肤组织的氧化与抗氧化平衡破坏有密切关系。     

用单细胞凝胶电泳观察氟砷单独及联合对淋巴细胞DNA损伤

目的 观察氟、砷单独及联合作用对正常人淋巴细胞DNA的损伤作用及特点。方法 采用单细胞凝胶电泳（SCGE）实验，观察不同剂量氟、砷单独及联合应用对正常人淋巴细胞DNA的损伤。结果 人淋巴细胞在浓度为0．1、0．5μmol／L的NaAsO2及浓度为10、50μmol／L的NaF染毒24h后，均引起明显的DNA泳动（彗星尾）并呈现明显的剂量-效应关系；氟砷联合作用淋巴细胞，在0．5μmol／L NaAsO2＋50μmol／L NaF的剂量下，细胞DNA的损伤呈现出协同作用（P〈0．01）。结论 NaAsO2与NaF均可引起DNA损伤；低剂量NaAsO2与NaF联合作用时，则呈现协同作用。     

tBHQ对NaAsO2诱导HaCaT细胞凋亡的拮抗作用

目的探讨叔丁基对苯二酚(tertiary butylhydroquinone,tBHQ)对亚砷酸钠(NaAsO2,sodium arsenite)诱导人角质上皮HaCaT细胞凋亡的拮抗作用。方法 tBHQ(10、25、50μmol/L)预处理12 h,再与NaAsO2(5、10、30μmol/L)共同处理HaCaT细胞24 h。用Annxin V/PI染色流式细胞术法检测细胞凋亡率;DAPI染色观察细胞形态学改变;JC-1法测定线粒体膜电位。结果将实验数据进行ANOVA分析处理后表明,5,10、30μmol/L NaAsO2单独作用时,细胞凋亡率与对照组相比显著升高,而线粒体膜电位则显著下降(P<0.05或P<0.01),形态学观察可见高强度DAPI染色细胞数目增加和凋亡小体出现;当给予tBHQ(10、25、50μmol/L)预处理后,NaAsO2致HaCaT细胞凋亡率升高和线粒体膜电位下降均明显受到抑制(P<0.05),形态学观察可见高强度DAPI染色细胞数目和细胞核碎片明显减少。结论实验结果表明tBHQ可能通过线粒体凋亡途径抑制NaAsO2引起的HaCaT细胞凋亡。     

亚砷酸钠抑制血小板源性生长因子受体β介导的细胞迁移及其机制

目的研究亚砷酸钠(NaAsO2)对血小板源性生长因子受体β(PDGFRβ)介导细胞迁移的影响及其作用机制。方法用脂质体介导的细胞转染技术将人PDGFRβ表达载体转染体外培养的不表达PDGFRβ的PAE细胞,G418抗性筛选建立稳定转染的细胞株,采用RT-PCR检测PDGFRβ的表达;用细胞损伤修复实验观察细胞损伤24 h完全修复所需的PDGFBB最低浓度;划痕实验观察加入不同浓度NaAsO224 h后,细胞迁移的抑制率;RT-PCR分析不同浓度NaAsO2组中MMP3 mRNA表达水平。结果 RT-PCR检测转染组细胞表达PDGFRβ;细胞损伤修复实验检测细胞损伤24 h完全修复所需的血小板源性生长因子BB(PDGFBB)最低浓度为10μg/L;NaAsO2明显抑制了PDGFRβ介导的细胞迁移,呈典型的剂量效应关系;同时显著下调MMP-3 mRNA表达水平。结论下调MMP3基因表达在NaAsO2抑制PDGFRβ介导的细胞迁移中起重要作用。     

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。     

亚砷酸钠抑制PI3K/Akt 信号通路促进乳腺癌细胞凋亡的实验研究

目的　探讨亚砷酸钠促进乳腺癌细胞凋亡的作用及机制。方法　用不同浓度的亚砷酸钠分别作用于乳腺癌细胞（MCF-1/MDA-MB-231）48 h，MTT 法检测细胞增殖情况；用4 μg/mL的亚砷酸钠作用于乳腺癌细胞6 h、12 h、24 h、48 h 和72 h 后，MTT 法检测细胞增殖情况；同时采用流式细胞术检测细胞凋亡情况，Western blot 检测PI3K、p-PI3K、Akt 及p-Akt 的表达水平。结果　0.5 μg/mL、1 μg/mL、2 μg/mL、4 μg/mL、8 μg/mL亚砷酸钠作用48 h 后，MCF-1、MDAMB-231 细胞存活率均明显低于对照组（P<0.05）。MCF-1、MDA-MB-231 细胞经亚砷酸钠作用后细胞凋亡率明显高于对照组（P<0.01）。亚砷酸钠作用后的乳腺癌细胞中PI3K、Akt 的表达水平与对照组比较无显著差异（P>0.05），而p-PI3K、p-Akt的表达水平明显低于对照组（P<0.01）。结论　亚砷酸钠可抑制乳腺癌细胞增殖，且其效应随作用时间的增加而增强；亚砷酸钠可促进乳腺癌细胞凋亡，其作用机制可能与抑制PI3K/Akt 信号通路的激活有关。