邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)对THP-1细胞IL-1β和MMP-8表达及ROS的影响

为探讨邻苯二甲酸二乙基己酯((DEHP)的细胞免疫毒性作用与机制,采用RT-PCR和ELISA方法,考察了0.05～1μmol·L-1浓度范围内的DEHP对THP-1细胞白细胞介素-1β(IL-1β)及基质金属蛋白酶-8(MMP-8)基因和蛋白表达的影响;采用免疫印迹WesternBlot方法检测DE-HP对ERK1/2磷酸化水平的影响;以2,'7-'二氯荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)为荧光探针检测1～50μmol·L-1DEHP对细胞内活性氧(ROS)产生的影响。结果显示,0.05和0.2μmol·L-1DEHP在6h内显著诱导IL-1β和MMP-8基因表达(P<0.05或0.01);0.05～1μmol·L-1DEHP刺激细胞48h,可诱导IL-1β蛋白表达,并表现出明显的剂量-效应关系,线性拟合的确定系数为0.937;0.05μmol·L-1DEHP刺激细胞6或12h,显著诱导MMP-8蛋白表达(P<0.05);0.2μmol·L-1DEHP在15～30min内快速诱导ERK1/2磷酸化;1～50μmol·L-1DEHP浓度依赖性刺激细胞中ROS的产生;ERK/MAPK抑制剂PD98059显著抑制DEHP诱导的MMP-8分泌,但对IL-1β分泌未表现出抑制作用。研究表明,DEHP可能是经ERK/MAPK信号路径诱导MMP-8基因和蛋白的表达,经其他路径诱导IL-1β基因和蛋白的表达,诱导细胞内ROS的产生,从而激发炎症反应,进而损害免疫系统功能引发哮喘等炎症性疾病。此研究结果可为DEHP的暴露风险评估提供参考。     

6-HO-BDE-137对大鼠睾丸支持细胞的毒性

以原代培养的大鼠睾丸支持细胞为研究对象,选取环境及生物体中均有检出的一种典型的羟基化PBDE——6-HO-BDE-137作为目标化合物,设置0、0.1、1、10μmol·L-14个浓度梯度,应用噻唑蓝(MTT)试验、荧光显微镜观察和AnnexinV-FITC/PI双染流式细胞术,通过检测大鼠睾丸支持细胞增殖活性、细胞形态和细胞凋亡坏死率的变化,探讨其对支持细胞的损伤情况.研究发现,6-HO-BDE-137显著影响支持细胞的增殖活力,暴露24h,10μmol·L-1浓度组细胞与对照组相比显著增殖(p<0.05),随暴露时间的延长(至48h),10μmol·L-1组转为增殖抑制;支持细胞形态也表现出不同程度的改变,10μmol·L-1浓度组变化最为明显,有大量的细胞变圆飘起;随6-HO-BDE-137暴露浓度的升高,支持细胞死亡率增加,凋亡是支持细胞死亡的主要方式.研究结果提示:6-HO-BDE-137具有生殖毒性.     

四溴二苯醚对人甲状腺细胞功能的影响

为研究四溴二苯醚(BDE-47)对原代培养人甲状腺细胞功能的影响,分别用浓度为10-12、10-10和10-8mol·L-1的BDE-47处理原代人甲状腺滤泡上皮细胞(TEC)24h,采用化学发光酶联免疫检测法检测细胞上清液中甲状腺球蛋白(Tg)的浓度,半定量逆转录聚合酶链反应技术检测功能相关的Tg基因和双链复合蛋白8(Pax-8)基因的表达.结果表明,10-12、10-10mol·L-1暴露组Tg分泌量较对照组显著减少(p<0.05),而10-8mol·L-1BDE-47组Tg分泌量与对照组无显著性差异(p>0.05).甲状腺功能相关Tg基因和Pax-8基因的表达量随BDE-47浓度的增加而显著降低(p<0.05),呈明显的剂量-效应关系.以上结果提示,BDE-47对离体培养的原代人甲状腺细胞的功能具有抑制作用,甲状腺功能相关Tg基因和Pax-8基因的表达下调可能是其作用机制之一.     

Studies on Formation of Liquid and Gaseous Formaldehyde-Induced DNA-Protein Crosslinks in Rat Marrow Cells

甲醛是一种遗传毒物,流行病学研究表明甲醛可能具有诱导白血病的作用,然而甲醛诱导白血病的机制目前还不清楚. 以不同浓度液态和气态甲醛对大鼠骨髓细胞进行染毒,采用KCl-SDS 法检测了骨髓细胞 DNA-蛋白质交联程度,并采用单细胞凝胶电泳技术(彗星实验)检测了骨髓细胞 DNA 链断裂程度. 研究结果表明:与对照组相比,低浓度甲醛(液态甲醛浓度为:5μmol·L-1和25μmol·L-1;气态甲醛浓度为:0.5mg·m-3 和 1.0mg·m-3)可以引起 DNA断裂水平显著增高 (p<0.01);而高浓度甲醛 (液态甲醛浓度为:125μmol·L-1 和 625μmol·L-1;气态甲醛浓度为:3.0mg·m-3)则可以引起 DNA-蛋白质交联水平显著增高(p<0.01; p<0.05). 研究结果提示:甲醛染毒可以导致大鼠骨髓细胞DNA的损伤,暗示甲醛诱导白血病具有高度的可能性.     

醋酸铅对大鼠胰岛瘤细胞INS-1自噬与凋亡的影响

为了研究环境中常见重金属污染物铅对大鼠胰岛瘤细胞INS-1自噬与凋亡的影响及其可能的分子机制,使用不同浓度醋酸铅暴露大鼠胰岛瘤细胞INS-1,利用磺酰罗丹明B(sulforhodamine B,SRB)法检测细胞存活率;Western blot法检测不同浓度醋酸铅对细胞中自噬与凋亡标志蛋白及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路标志分子表达的影响;利用活性氧(reactive oxygen species,ROS)试剂盒检测细胞内ROS水平;用ROS清除剂N-乙酰-L-半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)预处理细胞,检测醋酸铅引起的细胞自噬与凋亡是否受到影响。使用统计学软件SPSS 17.0对数据进行统计学分析后,与对照组相比,醋酸铅导致INS-1细胞的存活率下降(p0.05),且呈时间-剂量依赖性;随醋酸铅浓度增大,自噬和凋亡标志蛋白表达增加,mTOR信号途径标志分子没有明显变化;NAC预处理后醋酸铅引起的细胞自噬和凋亡减少。实验结果表明,醋酸铅可通过mTOR-非依赖途径诱导INS-1细胞的自噬与凋亡,其可能机制为刺激细胞内ROS的产生。     

甲醛诱导Hela细胞凋亡的研究

细胞凋亡是当今环境毒理学领域的研究热点之一.为了探讨甲醛能否诱导细胞凋亡,以Hela细胞为实验材料,通过不同浓度的甲醛处理24h后,应用形态学观察、四甲基偶氮唑蓝(MTT)实验和流式细胞仪检测了Hela细胞凋亡情况.实验结果表明低浓度甲醛(≤0.2mmol·L-1)处理Hela细胞24h后,对细胞生长有显著的抑制作用(p<0.05),但对细胞形态改变不大,且对细胞核DNA没有损伤;而高浓度甲醛(≥0.4mmol·L-1)处理Hela细胞24h后,对细胞生长有极显著的抑制作用(p<0.01),细胞形态逐渐变的模糊不清,并有少量细胞萎缩成圆形,且会造成细胞核DNA有规律的断裂,细胞凋亡率随甲醛浓度的增加而增大.以上实验结果显示,高浓度甲醛处理Hela细胞24h后,会诱导细胞凋亡;并且随甲醛浓度的升高凋亡率逐渐增大,呈一定的剂量-效应关系.     

纳米SiO2与常规SiO2颗粒对Hela细胞的细胞毒性作用

为了探讨纳米SiO2和常规SiO2颗粒对Hela细胞的细胞毒性作用,采用不同浓度的纳米SiO2和常规SiO2颗粒(0.05、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6μg·μL-1)对Hela细胞进行12h染毒,应用MTT法检测细胞毒性效应.研究发现,较低浓度(≤0.2μg·μL-1)的纳米SiO2和常规SiO2对Hela细胞无明显细胞毒性(p>0.05);较高浓度时,纳米SiO2(≥0.4μg·μL-1)和常规SiO2(≥0.8μg·μL-1)对Hela细胞具有明显细胞毒性作用(p<0.01),并且随浓度增大细胞毒性增强;当浓度≥0.4μg·μL-1时,纳米SiO2的细胞毒性明显高于相同浓度的常规SiO2(p<0.05).以上结果表明,纳米SiO2和常规SiO2颗粒均能对Hela细胞产生细胞毒性,且纳米SiO2的细胞毒性强于常规SiO2;低浓度(≤0.2μg·μL-1)的纳米SiO2和常规SiO2具有很好的生物相容性.     

脱氧鬼臼毒素对斑马鱼（Danio rerio）代谢酶和抗氧化酶活性的影响（Effects of Deoxypodophyllotoxin on Activities of Metabolic Enzymes and Antioxidant Enzymes of Danio rerio）

为初步探讨脱氧鬼臼毒素(Deoxypodophyllotoxin,DOP)对鱼类的毒性效应,采用静态鱼类急性毒性试验法测定了DOP对斑马鱼(Daniorerio)代谢酶和抗氧化酶活性的影响;参照DOP的96hLC50值,设定4个浓度(0.5、1.0、2.0、4.0mg·L-1)处理斑马鱼,48h后测定斑马鱼肌肉组织腺苷三磷酸酶(ATPase)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性.结果表明,DOP对斑马鱼96hLC50值为3.49mg·L-1,安全浓度为0.36mg·L-1.DOP在0.5~4.0mg·L-1对斑马鱼肌肉总ATPase、Na+-K+-ATPase和Ca2+-ATPase的作用趋势均表现为:1.0和2.0mg·L-1显著激活(p<0.05,p<0.01);4.0mg·L-1显著抑制(p<0.05),抑制率分别为24.4%、12.3%和33.8%.DOP在0.5~4.0mg·L-1对斑马鱼肌肉抗氧化酶的作用趋势与对ATPase的作用趋势一致,表现为:1.0、2.0mg·L-1DOP对SOD和CAT均表现为显著激活(p<0.05,p<0.01);4.0mg·L-1DOP对SOD和CAT均表现为显著抑制(p<0.05),抑制率分别为34.1%和31.9%.以上结果表明,DOP对斑马鱼为中等毒性;斑马鱼肌肉组织ATPase、CAT和SOD可能是脱氧鬼臼毒素的作用标靶之一.     

磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯对L-02肝细胞氧化应激及凋亡损伤机制

在各类环境介质及生物体甚至人体中都检测到有机磷阻燃剂磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯(tris(1,3-dichloro-2-propyl)phosphate,TDCPP)的存在,为探究TDCPP对人体健康的毒性作用,选取人体正常肝细胞L-02细胞作为模型,考察在体外暴露条件下TDCPP对L-02细胞的细胞存活率、凋亡、氧化应激以及p53通路相关基因方面的影响。MTT结果显示,24 h、48 h、72h的半数致死浓度(LC50)分别为:116.56μmol·L~(-1)、81.89μmol·L~(-1)、65.11μmol·L~(-1)。TDCPP暴露24 h条件下,随着TDCPP暴露浓度的增加,细胞的凋亡率和活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平也逐渐增加,100μmol·L~(-1)浓度条件下凋亡高达25.58%±1.61%,ROS水平是对照组的2.07±0.07倍。实时荧光定量PCR法检测线粒体凋亡通路相关基因的表达情况,在TDCPP刺激下,Bax、caspase-3、caspase-9、p53和Apaf-1相对表达量增加,Bcl-2相对表达量减少。蛋白免疫印迹法检测发现Bax/Bcl-2和caspase-3均随浓度增加而递增。本研究为综合评估TDCPP的生物和环境健康毒理效应提供了实验数据及理论支持。     

镉、汞、锌3种重金属的雌激素样作用（Estrogenic Activity of Cadmium, Mercury, and Zinc）

为探讨镉、汞、锌3种重金属的雌激素样作用,采用双杂交酵母法测定了醋酸镉、氯化汞、醋酸锌单独作用时对重组基因酵母β-半乳糖苷酶诱导活性的EC50值.实验结果表明,醋酸镉浓度为1.0×10-5mol·L-(1实验浓度范围10-7~10-2mol·L-1),氯化汞浓度为5.0×10-7mol·L-(1实验浓度范围10-9~10-5mol·L-1),醋酸锌浓度为1.0×10-4mol·L-(1实验浓度范围10-9~10-2mol·L-1)时对酵母β-半乳糖苷酶诱导活性最大,分别达到1.3、0.95和1.1U.不能求出镉、汞、锌单独作用时对β-半乳糖苷酶诱导活性的EC50值.一味计算EC50值不仅难以评价重金属的雌激素活性,而且限制重组受体基因酵母法的普遍运用.一些重金属通过MCF-7细胞法(E-screen)呈阳性,通过重组hERα酵母法YES检测呈阴性,有可能是重金属通过与ERβ作用而产生效应.若构建出含ERβ基因的双杂交酵母菌株,与现有的方法互补将能完善环境雌激素的体外测评系统.     

DEHP对小鼠精原细胞Bax和Bcl-2表达水平的影响

邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(di(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)因在环境中的广泛分布而受到普遍关注。为探究DEHP对雄性生殖细胞的毒作用机制,将小鼠精原细胞(GC-1spd)分别暴露于终浓度为0(对照)、10、100、1 000 mg·L~(-1)DEHP的培养基中培养24 h,采用噻唑兰(MTT)法检测细胞相对活力,流式细胞仪检测细胞凋亡情况,实时荧光定量PCR法检测Bax和Bcl-2m RNA的表达情况及Western blot技术检测Bax和Bcl-2蛋白的表达水平。结果显示:在检测细胞相对活力时,1 000 mg·L~(-1)剂量组明显低于其他各剂量组,100 mg·L~(-1)剂量组低于对照组和10 mg·L~(-1)剂量组(P<0.05);在检测细胞凋亡时,1 000 mg·L~(-1)剂量组早期凋亡率高于对照组(P<0.05);晚期凋亡率1 000 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1)剂量组均明显高于对照组,1 000 mg·L~(-1)剂量组高于10 mg·L~(-1)剂量组(P<0.05);总凋亡率呈现明显上升趋势,其中1 000 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1)剂量组明显高于对照组,1 000mg·L~(-1)剂量组还明显高于10 mg·L~(-1)剂量组(P<0.05)。实时荧光定量PCR检测结果显示:Bax m RNA表达水平1 000 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1)剂量组明显高于对照组,1 000 mg·L~(-1)剂量组与10 mg·L~(-1)剂量组比较差异具有统计学意义(P<0.05);Bcl-2 m RNA表达水平1 000 mg·L~(-1)剂量组低于10 mg·L~(-1)剂量组和对照组(P<0.05)。此外,Bax和Bcl-2 m RNA比值1 000 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1)剂量组均明显高于对照组,1 000 mg·L~(-1)剂量组高于10 mg·L~(-1)剂量组(P<0.05)。Western blot结果显示,Bax蛋白表达水平1 000 mg·L~(-1)剂量组高于对照组(P<0.05);Bcl-2蛋白表达水平各剂量组与对照组相比差异均具有统计学意义,且1 000mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1)剂量组明显低于10 mg·L~(-1)剂量组和对照组(P<0.05);此外,Bax/Bcl-2两蛋白比值1 000 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1)剂量组明显高于对照组,而1 000 mg·L~(-1)剂量组高于10 mg·L~(-1)剂量组(P<0.05)。结果表明:DEHP可诱导小鼠精原细胞相对活力下降,通过抑制Bcl-2 m RNA和Bcl-2蛋白表达及促进Bax m RNA和Bax蛋白表达实现诱导精原细胞凋亡。     

邻苯二甲酸丁基苄酯致小鼠肥大细胞DNA损伤的初步研究

为探讨邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)对小鼠肥大细胞DNA的损伤作用,采用不同浓度BBP(0、4、20、100μmol·L-1)对体外培养的小鼠肥大细胞染毒60min,应用单细胞凝胶电泳法和KCl-SDS沉淀法检测细胞DNA断裂和DNA-蛋白质交联.结果表明,低、中、高浓度(4、20、100μmol·L-1)的BBP均可引起小鼠肥大细胞DNA损伤,低浓度BBP引起的DNA损伤主要以DNA断裂为主,而中、高浓度BBP引起的DNA损伤主要以DNA-蛋白质交联为主。     

水稻根系吸收砷的动力学特征及硅的缓解机制（Uptake Kinetics of Arsenic Species in Two Genotypes of Rice Plants and Mitigatory Mechanism of Silicon）

采用室内模拟的方法,研究了两种基因型水稻(硅突变体和野生型)根系吸收As的动力学特征以及Si对水稻吸收As的影响.结果表明,两种基因型水稻根系对As(III)和As(V)的吸收均可以用Freundlich模型较好地模拟.外源Si的加入可显著降低水稻根系对As(III)和As(V)的吸收.在20μmol·L-1As处理下,与不加Si处理相比,加1.0mmol·L-1Si处理导致水稻根系吸收As(III)和As(V)分别降低94.1%和92.2%(野生型);74.4%和90.2%(突变体).在100μmol·L-1As处理下,水稻根系吸收As(III)和As(V)则分别降低64.5%和91.2%(野生型);76.1%和90.6%(突变体).     

内源性气态SO2对血管的舒张作用及其机制：细胞离子通道的作用

为了探讨内源性气态二氧化硫(SO2)对心血管功能的调节作用,首次采用SO2气体直接作用血管环的方法,观察SO2对血管环张力的影响及其与血管组织细胞离子通道的关系.结果发现:1)SO2气体不论在生理相关浓度范围内,还是在高浓度下均可剂量依赖性地引起血管环的舒张反应,EC50值为(1247.38±98.32)μmol·L-1.在生理浓度((110.34±35.22)μmol·L-1)和较低浓度下(<450μmol·L-1),SO2的舒张作用是内皮依赖性的,而在较高浓度下(>500μmol·L-1),SO2的舒张作用与内皮无关;2)硝苯地平(Nifedipine,L型钙通道阻断剂)可部分抑制较高浓度(1500μmol·L-1)SO2引起的舒张反应,而对较低浓度(30、300μmol·L-1)SO2引起的舒张反应无显著影响;3)四乙基氯化铵(TEA,非特异性钾通道阻断剂)则对较低浓度和较高浓度SO2引起的舒张反应均有部分抑制作用;4)格列本脲(Glibenclamide,ATP敏感的钾通道(KATP)的特异阻断剂)可部分抑制1500μmol·L-1SO2引起的舒张反应,而对30、300μmol·L-1SO2引起的舒张反应无显著影响;5)IbTx(Iberiotoxin,大电导钙激活钾通道(BKCa)阻断剂)只可部分抑制30、300μmol·L-1SO2引起的舒张反应,而对1500μmol·L-1SO2引起的舒张反应无显著影响.由此结论:内源性气态SO2对大鼠离体胸主动脉环有剂量依赖性的舒张作用;在生理浓度和较低浓度下,SO2的舒张作用是内皮依赖性的,其作用机制与BKCa通道有关;而在较高浓度下,SO2的舒张作用与内皮无关,其作用机制与KATP和L型钙通道等有关;气态SO2的生理作用远大于它的衍生物亚硫酸盐和亚硫酸氢盐.     

藻细胞膜电信号对重金属的快速反应研究

为探讨藻细胞膜电信号对重金属离子的响应特征,运用细胞外表面技术和电化学方法研究了淡水藻——大型轮藻(Nitellaflexilis)藻细胞膜电位和膜电阻对汞、镉、铅的快速反应.结果表明,细胞膜电位和膜电阻对汞、镉响应灵敏且快速,30min内即对1μmol·L-1Hg2+、Cd2+表现出超极化和膜电阻增大反应,而5、10μmol·L-1Hg2+、Cd2+则在15min内引起细胞去极化、膜电阻减小,且剂量效应显著.细胞膜电信号对Pb2+的响应浓度为100μmol·L-1,30min内细胞先去极化后超极化,膜电阻持续增大.重金属作用前后相比,高浓度Hg2+、Cd2+(5、10μmol·L-1)导致藻细胞不可逆损伤,而其低浓度所致的损伤可恢复.Pb2+致藻细胞不可逆损伤的最低浓度为500μmol·L-1.对比膜电信号对3种离子的响应特点,发现藻细胞膜电位和膜电阻对Hg2+和Cd2+的响应灵敏度大于Pb2+.     

环介导等温扩增技术(LAMP)检测人星状病毒方法的建立及其在再生水检测中的应用

为快速高效地检测人星状病毒,建立了一种新的试验方法——环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification technology,LAMP),并对人星状病毒LAMP反应条件进行了优化.结果表明,镁离子终浓度为4 mmol·L-1、甜菜碱终浓度为1mol.L-1的25μL体系下...     

镉诱导大鼠肾细胞凋亡及其机理的研究

为探讨镉(Cd)致大鼠肾细胞(NRK cell)凋亡的死亡受体途径,分别将终浓度为0、10、20、40、60μmol·L-1的CdCl2添加到培养液中,对NRK细胞暴露6h.应用流式细胞仪检测NRK细胞凋亡率;分光光度计检测Caspase-8蛋白活性;半定量RT-PCR检测Caspase-8、Fas的mRNA表达.结果表明,随着CdCl2暴露浓度的升高,NRK细胞凋亡率升高,Caspase-8蛋白活性增强,Caspase-8、Fas的mRNA表达增强,并呈现剂量-效应关系.说明镉可以通过死亡受体这条通路来引起NRK细胞凋亡.     

BDE-47对人胚肾细胞HEK293的毒理效应及作用机制

2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-47)是生物体中含量最高且毒性最强的PBDEs之一,有关BDE-47对肾细胞的毒性及其作用机制的研究仍有待补充。选取3个剂量组(低:10-6mol·L-1、中:10-5mol·L-1、高:10-4mol·L-1)及溶剂对照组,研究了BDE-47对人胚肾细胞(HEK293)的细胞凋亡率及活性氧(ROS)水平的影响;并从分子水平对细胞氧化损伤、凋亡相关蛋白(APE1及p53)及凋亡相关基因m RNA(p53、Bax、Caspase 3、Caspase 8)的表达量进行测定。实验结果显示:与对照组相比,中、高剂量组细胞凋亡率显著增加(P0.05);ROS水平在中剂量组显著上升(P0.01);随BDE-47浓度的变化,APE1蛋白表达量与细胞ROS水平存在一致性;p53、Bax、Caspase 8 m RNA表达量与BDE-47的浓度间存在剂量-效应关系。结果表明,BDE-47可诱导HEK293细胞凋亡及氧化应激,APE1可能是细胞ROS升高与细胞凋亡间重要的中介因子;BDE-47可以通过影响Caspase 8及线粒体途径中p53及Bax的表达诱导细胞凋亡。