亚硝胺化合物对人源肝癌细胞HepG2的DNA损伤风险评价

目的 使用人肝癌HepG2细胞筛选亚硝胺的体外彗星试验的S9 mix配方,并对17种常见的亚硝胺化合物开展彗星试验,研究其DNA亲和力和碱基嵌入风险。方法 在非S9活化和S9活化条件下对HepG2细胞进行N-二甲基亚硝胺（NDMA）、N-二乙基亚硝胺（NDEA）、N-亚硝基二丁胺（NDBA）、N-亚硝基二异丙胺（NDIPA）、N-亚硝基-N-甲基-4-氨基丁酸（NMBA）、N-亚硝基甲乙胺（NMEA）、N-亚硝基-N-乙基异丙胺（NEIPA）、N-亚硝基二丙胺（NDPA）、N-甲基-N-亚硝基苯胺（NMPA）、亚硝基二苯胺（NDPh）、二乙醇亚硝胺（NDELA）、亚硝基吗啉（NMOR）、亚硝基-N-甲基-N-（2-苯基）乙胺（NMPEA）、亚硝基吡咯烷（NPYR）、亚硝基哌啶（NPIP）、4-甲基亚硝胺基-1-3-吡啶基-1-丁酮（NNK）、N-亚硝基降烟碱（NNN）给药处理,2种条件均设置溶媒对照（0.5% DMSO）、3个浓度梯度的给药组和阳性对照组,在非S9活化条件下以甲基磺酸甲酯（MMS）为阳性对照,S9活化条件下以环磷酰胺（CP）为阳性对照。以NDMA和NDEA为例比较3种S9 mix配方对亚硝胺化合物体外DNA亲和力和DNA损伤风险,选择效果最优者开展剩余化合物在S9条件下的彗星试验,计算各组尾DNA含量百分率（% tail DNA）的平均值和中位数。结果 在非S9代谢活化条件下17种常见亚硝胺化合物均未导致HepG2细胞核DNA明显损伤。S9 mix配方C中S9体积分数仅为3.36%,但对亚硝胺化合物的代谢活化效果最佳。在该条件下,除NDPh外,其余亚硝胺化合物均对HepG2细胞存在DNA的损伤作用。烷基类亚硝胺化合物对DNA损伤作用强弱顺序依次为NDMA>NEIPA>NDPA>NMEA>NDEA>NDBA>NDIPA,与化合物α氢的数目基本呈正相关。含苯基的亚硝胺化合物对DNA损伤作用强弱顺序依次为NMPEA>NMPA>NDPh,而环状亚硝胺化合物对DNA损伤作用强弱顺序为NMOR>NPIP≈NPYR。结论 提供最新的亚硝胺化合物体外DNA损伤风险数据,并提出适宜亚硝胺化合物的体外彗星试验S9 mix配方,为亚硝胺化合物的毒性评价提供手段。

DNA damage risk assessment of nitrosamine compounds on human hepatocyte HepG2