硝基甲苯对小鼠睾丸生殖细胞DNA的损伤作用

为提供硝基甲苯的环境遗传毒理学依据和建立鱼类生殖细胞的培养方法,采用昆明小鼠睾丸支持细胞/生殖细胞共培养法以及彗星实验,研究了2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)、2,6-二硝基甲苯(2,6-DNT)、对硝基甲苯(4-NT)对小鼠睾丸生殖细胞DNA的损伤作用.结果表明,3种受试硝基甲苯化合物均能够诱导小鼠睾丸生殖细胞DNA单链断裂,而且其受损率与剂量对数具有明显的剂量-效应关系.2,4-DNT、2,6-DNT以及4-NT的各个剂量浓度引起细胞DNA损伤的程度,与对照组相比,均具有显着性差异(p<0.01,p<0.05).受试化合物的毒性顺序为2,6-DNT>2,4-DNT>4-NT,DNA的损伤作用二硝基甲苯大于单硝基甲苯.提示在体外条件下,2,4-DNT、2,6-DNT和4-NT具有生殖毒性,可以引起小鼠睾丸生殖细胞DNA损伤.     

重金属Cr(Ⅵ)、Pb及Cu胁迫对双齿围沙蚕体腔细胞的DNA损伤

为探讨重金属Cr(Ⅵ)、Pb以及Cu对沙蚕体腔细胞DNA的毒性效应,以双齿围沙蚕为受试动物,重金属按不同剂量水平,Cr(Ⅵ):10、100和200 mg· L-1,Pb:5、50和100 mg·L-1,Cu:1、10和20 mg· L-1,分别胁迫沙蚕24 h,以不加任何重金属离子的海水为对照,采用单细胞凝胶电泳技术,检测其体腔细胞DNA损伤程度.结果表明,与空白对照组相比,3种重金属离子的各浓度组都能引起沙蚕体腔细胞DNA损伤,且3种重金属胁迫浓度与细胞DNA损伤程度之间存在显著的剂量-效应关系.双齿围沙蚕可以作为单细胞凝胶电泳的实验材料用于重金属所致环境污染的生物监测指示生物.     

邻苯二甲酸二乙基己酯（DEHP）对金鲫鱼脑细胞DNA的损伤

为了研究邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)对金鲫鱼(Carassius auratu)脑细胞DNA的损伤作用,采用不同浓度的DEHP溶液(0、25、50、100、200mg·L-1)对体外培养脑细胞进行染毒,应用单细胞凝胶电泳(彗星实验)检测脑细胞DNA的损伤效应.结果表明,染毒1.5h后,与对照组相比,DEHP各染毒组细胞尾部DNA百分率(Tail DNA%)和尾矩(Tail Moment)均显著升高(p<0.01),即DEHP染毒引起了脑细胞DNA的严重断裂;随着DEHP浓度的增加,DNA损伤程度加剧,细胞尾部DNA百分率及尾距与DEHP染毒浓度呈明显的剂量-效应关系.以上结果表明,DEHP可导致金鲫鱼脑细胞DNA损伤。     

纳米二氧化钛对小鼠肝、肾细胞DNA的损伤

为探讨纳米TiO2对肝、肾细胞DNA的损伤效应,实验制备了锐钛矿型纳米TiO2颗粒(20～100nm),并采用不同浓度的纳米TiO(20、0.1、0.2、0.4、0.8mg·mL-1)对25只昆明雄性小鼠进行染毒,5d后用单细胞凝胶电泳技术检测小鼠肝、肾细胞DNA的损伤程度.结果表明,随着纳米TiO2染毒浓度的升高,小鼠肝、肾细胞尾部DNA百分率(Tail DNA%)和尾矩(Tail Moment)均呈逐渐升高趋势;对于肝细胞,0.1mg·mL-1组Tail DNA%及Tail Moment与对照组无显著差异(p>0.05),≥0.2mg·mL-1组则显著升高(p<0.05或p<0.01);与肝细胞相比,肾细胞Tai lDNA%及Tail Moment变化更为显著,0.1mg·mL-1组即与对照组存在极显著差异(p<0.01).以上结果表明,纳米TiO2染毒可导致小鼠肝、肾细胞DNA损伤,且随染毒浓度的增加,损伤逐渐加重,呈一定的剂量-效应关系;与肝细胞相比,肾细胞对纳米TiO2更为敏感,较低浓度染毒即可造成DNA损伤.     

低浓度阿特拉津长期暴露对鲫鱼DNA的影响

运用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术在分子生物学水平上评价了低浓度阿特拉津长期暴露对鲫鱼DNA的影响.结果表明:0.006mg·L-1以上浓度(试验浓度系列为0.006、0.023、0.094、0.375、1.5、3mg·L-1)的阿特拉津持续暴露60d均会对鲫鱼的DNA产生影响;经筛选,确定有34条引物能够扩增出鲫鱼基因组DNA,其中有8条引物能检测出阿特拉津对鲫鱼基因组DNA影响的差异:各浓度组鲫鱼DNA的RAPD扩增产物条带均出现不同程度缺失;在较低浓度长期暴露下阿特拉津对鲫鱼基因组DNA的损伤无明显的剂量-效应关系,阿特拉津毒性在0.375mg·L-1时突然增强,但这一趋势并未向更高浓度组延续(1.5mg·L-1组表现出的毒性弱于0.375mg·L-1组和3mg·L-1组).     

牛磺熊脱氧胆酸在棕榈酸诱导的INS-1细胞凋亡中的作用（Effects of Tauroursodeoxycholic Acid on the Apoptosis of INS-1 Cells Cultured by Palmitate）

为观察牛磺熊脱氧胆酸(Tauroursodeoxycholic acid,TUDCA)对棕榈酸(Palmitate)诱导的INS-1细胞凋亡的影响,分别用不同浓度棕榈酸(0.25mmol·L-1、0.5mmol·L-1、1.0mmol·L-1),棕榈酸(0.5mmol·L-1)+不同浓度TUDCA(25μmol·L-1、50μmol·L-1、100μmol·L-1)培养INS-1细胞12h,用MTT法检测细胞毒性作用,流式细胞术检测细胞凋亡,RT-PCR技术检测凋亡相关基因Bax/Bcl-2的表达.结果表明,与空白对照组比较,棕榈酸组(浓度≥0.5mmol·L-1)INS-1细胞凋亡率显著上升(p<0.05);加TUDCA培养组,当浓度≥50μmol·L-1时,与棕榈酸组相比,INS-1细胞凋亡率显著下降(p<0.05),呈剂量-效应关系.此外,棕榈酸组(浓度≥0.5mmol·L-1)INS-1细胞凋亡相关基因Bax表达显著上升(p<0.05),Bcl-2则明显下降;加TUDCA后,Bax基因表达显著下降(p<0.05),而Bcl-2则明显上升(p<0.05),并呈剂量-效应关系.以上结果表明,TUDCA能够减少游离脂肪酸引起的INS-1细胞凋亡,对INS-1细胞发挥保护作用.而凋亡促进基因Bax的表达下调,凋亡抑制基因Bcl-2的表达上调可能是其作用机制之一.     

铜暴露下赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）活体基因的损伤研究

通过碱性单细胞凝胶电泳法研究了Cu2+暴露剂量对赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)活体基因损伤的动态影响.结果显示:不添加Cu2+的对照组和添加Cu2+的处理组蚯蚓体腔细胞尾部DNA含量和尾长均呈非正态分布(p<0.05);在暴露72h时,125mg·L-1Cu2+处理组尾部DNA含量值最大,为41.44%,100mg·L-1Cu2+处理组尾长值最大,为33.79μm;随着Cu2+暴露剂量的增加,尾部DNA含量和尾长损伤频率增加;对照组和处理组的尾部DNA含量和尾长之间均存在显著性差异(p<0.05),Spearman非参数相关分析表明,尾部DNA百分含量和尾长之间呈显著相关(p<0.01,n=21),Cu2+暴露浓度与尾部DNA百分含量、尾长具有良好的剂量-构效关系(p<0.01).在125mg·L-1Cu2+浓度下暴露72h时蚯蚓的基因损伤程度达到最大,损伤程度为3级.可见,蚯蚓DNA生物标志物是重金属污染基因毒理诊断的重要指标,碱性SCGE试验是检测Cu2+暴露对赤子爱胜蚓活体基因损伤的有效手段.     

两种典型氯酚类化合物暴露致稀有鮈鲫肝细胞的损伤效应（Toxicity Effects of Two Kinds of Typical Chlorophenols on Hepatocytes of Gobiocypris Rarus）

为探讨两种典型氯酚类化合物——三氯酚(Trichlorophenol,TCP)、五氯酚(Pentachlorophenol,PCP)单独和混合暴露对稀有鮈鲫(Gobiocyprisrarus)肝脏细胞的毒性效应,实验建立了稀有鮈鲫肝细胞原代培养模型,通过噻唑蓝实验(MTT法)和单细胞凝胶电泳(SCGE)实验分别研究了TCP、PCP及其混合暴露对稀有鮈鲫肝细胞存活率的抑制作用,以及对DNA的损伤作用.结果显示:与对照组相比,TCP和PCP单独和混合暴露均对肝脏细胞的正常生长产生了抑制作用.低剂量暴露时(如0.5、2.5μg·L-1)具有显著的抑制作用(p<0.05);高剂量暴露时(如25、50μg·L-1)具有极其显著的抑制作用(p<0.01).SCGE实验结果显示:与对照组相比,暴露剂量高于12.5μg·L-1的TCP、PCP及其混合暴露均能引起稀有鮈鲫肝细胞DNA的显著损伤(p<0.05,p<0.01).以上结果提示,TCP和PCP具有肝细胞毒性,可以引起稀有鮈鲫肝细胞DNA损伤.     

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.     

常乐稀土复合肥对玉米（Zea may L.）的细胞毒性和遗传毒性效应

为了研究常乐稀土多元复合肥对主要农作物--玉米(Zea mays L.)是否产生细胞毒性和遗传毒性效应,采用不同梯度质量浓度的稀土复合肥溶液对玉米进行处理,观察其根尖生长状况,统计分析细胞死亡率、微核率、有丝分裂指数以及对细胞DNA的损伤情况.结果表明,质量浓度为10mg·L-1以下时,常乐稀土复合肥能够促进玉米根尖的生长,100mg·L-1以上时抑制根尖生长;随着试验浓度的递增,细胞死亡率、微核率、DNA损伤率逐渐上升并具有正相关性,表现出明显的剂量-效应关系,而有丝分裂指数却随着浓度的增加逐渐下降.以上结果表明,常乐稀土复合肥对玉米确有一定的细胞毒性和遗传毒性效应,其细胞毒性阈值和遗传毒性阈值皆为100mg·L-1.     

纳米水滑石与Hela细胞的生物相容性研究

为了探讨纳米水滑石与Hela细胞的生物相容性,采用单细胞凝胶电泳法检测了纳米水滑石对Hela细胞DNA的损伤,并采用H2DCF-DA荧光法检测了纳米水滑石对Hela细胞活性氧簇的影响.结果发现,随着纳米水滑石浓度的升高(0~800μg·mL-1),Hela细胞尾部DNA含量、尾距及胞内活性氧簇含量均呈逐渐升高趋势;较低浓度(50、100μg·mL-1)纳米水滑石处理后,Hela细胞尾部DNA含量、尾距及胞内活性氧簇含量与对照组无显著性差异(p>0.05),而较高浓度(200、400、800μg·mL-1)纳米水滑石处理后,Hela细胞尾部DNA含量、尾距及胞内活性氧簇含量与对照组差异显著(p<0.05,p<0.01).以上结果表明,较高浓度(≥200μg·mL-1)的纳米水滑石可对Hela细胞DNA产生损伤,而较低浓度(≤100μg·mL-1)的纳米水滑石则具有较好的生物相容性,有可能作为载体应用于医药领域.     

火箭推进剂单推-Ⅲ对大鼠肺的毒性效应

为探讨新型火箭推进剂单推-Ⅲ(主成分为肼)对大鼠肺的毒性效应及其作用机制,将24只雄性Wistar大鼠随机分为4组:生理盐水对照组、低剂量组、中剂量组和高剂量组,采用气管滴注法染毒,染毒剂量分别为每次0、5.50、13.75、27.50mg·kg-(1以每kg大鼠滴注的肼(mg)计算),每天1次,连续染毒14d,腹主动脉放血处死,检测肺组织病理学改变、氧化损伤、炎性因子和肺组织细胞DNA损伤.结果表明,1)单推-Ⅲ染毒可导致大鼠肺组织炎症:低剂量组表现为轻度肺间质性炎症,中、高剂量组表现为中度肺间质性炎症;2)单推-Ⅲ染毒可导致大鼠肺组织氧化损伤:随着染毒剂量的增加,大鼠支气管肺泡灌洗液中乳酸脱氢酶(LDH)逐渐升高,而总抗氧化能力(T-AOC)逐渐降低,高剂量组与对照组差异显著(p<0.05);3)单推-Ⅲ可导致大鼠肺组织炎性免疫损伤:随着染毒剂量的增加,肺组织匀浆液中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)均逐渐升高,高剂量组与对照组差异显著(p<0.05);4)单推-Ⅲ可导致大鼠肺组织细胞DNA损伤:随着染毒剂量的增加,尾部DNA含量、尾长、尾矩、Olive尾矩均逐渐升高,其中高剂量组尾长、Olive尾矩与对照组差异显著(p<0.05).综合以上实验结果可以看出火箭推进剂单推-Ⅲ对大鼠肺组织可产生一定的毒性效应.     

杀虫剂三唑磷对沼水蛙（Hylarana guentheri）蝌蚪的遗传毒性研究

采用微核试验和单细胞凝胶电泳技术(彗星试验)检测了不同浓度(0、0.2、0.4、1.2、2.0、2.8mg·L-1)的三唑磷溶液对沼水蛙蝌蚪遗传毒性的影响.结果表明,当三唑磷染毒24h(≥1.2mg·L-1)及72h(≥0.2mg·L-1)后,蝌蚪微核率和核异常率比对照组均有极显著的提高.在同一时间下,随着三唑磷浓度的增大,蝌蚪微核率和核异常率总体上随之增加;在同一浓度下,随着染毒时间的增加,低浓度组(≤0.4mg·L-1)微核率出现逐渐升高趋势;高浓度组(≥1.2mg·L-1)微核率则先增加后降低.染毒24h后,彗星试验的各项指标Tail Length、Comet Length、Tail Moment和Olive Tail Moment均随三唑磷浓度的增加而增加,并呈现极显著的剂量-效应关系.当三唑磷浓度达到0.2mg·L-1时,与对照组相比,DNA总体损伤水平(Comet Assay Tail Factor)显著提高.实验表明三唑磷对蛙类蝌蚪会造成一定的遗传损伤,微核试验和彗星试验在检测污染物对蝌蚪的遗传毒性方面具有较大的应用价值.     

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对小鼠睾丸能量代谢相关酶的影响

为了从生殖细胞能量代谢角度探讨邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)对雄性小鼠生殖损伤的机制,以昆明系雄性小白鼠为实验对象,研究了BBP对小鼠睾丸组织能量代谢相关酶的影响.实验设0、125、250、500、1000mg·kg-1(质量分数)5组浓度梯度,连续灌胃染毒30d后,采用分光光度法检测小鼠睾丸组织匀浆中乳酸脱氢酶(LDH)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、Ca-Mg-ATPase酶的活性以及睾丸脏器系数.结果发现,1)与对照组相比,高浓度染毒组(500、1000mg·kg-1)LDH、SDH和Ca-Mg-ATPase活性均极显著降低(p<0.01);而低浓度染毒组(125mg·kg-1)3种酶活性均无显著变化(p>0.05);中浓度染毒组(250mg·kg-1)LDH没有显著变化(p>0.05),而SDH、Ca-Mg-ATPase均显著降低(p<0.05,p<0.01).2)染毒30d后,各染毒组睾丸脏器系数略有下降,但与对照组相比,差异均未达到显著水平(p>0.05).以上结果表明,较高水平的BBP不仅可以干扰睾丸组织有氧代谢及无氧代谢的产能过程,还可以干扰生殖细胞对能量的利用,提示能量代谢的障碍可能是BBP对雄性生殖细胞产生损伤的原因之一.     

2,3,7,8-四氯二苯并二噁英与Aroclor 1254单独与联合作用对大鼠外周血淋巴细胞DNA的损伤效应(Damage Effects of Individual and Combined Exposure to 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-Dioxin and Aroclor 1254 on DNA in Peripheral Blood Lymphocyte of Rats)

为探讨2,3,7,8-四氯二苯并二噁英(TCDD)和多氯联苯(Aroclor 1254)联合染毒对大鼠外周血淋巴细胞DNA的损伤效应,将20只雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠随机均分为4组,即对照组(橄榄油)、Aroclor 1254单独染毒组(10mg·kg-1)、TCDD单独染毒组(10μg·kg-1)和联合染毒组(TCDD 10μg·kg-1+Aroclor 1254 10 mg·kg-1).大鼠每天灌胃染毒1次,连续染毒6d.染毒过程中记录大鼠的体征和体重.末次染毒后24h取外周血,分离淋巴细胞,采用碱性单细胞凝胶电泳技术(彗星试验)检测外周血淋巴细胞DNA损伤,并采用CASP软件分析各组彗星的尾部DNA百分含量(Tail DNA%)、尾长(Tail Length)和尾矩(Tail Moment).结果表明,染毒结束时TCDD单独染毒和联合染毒组大鼠体重显著低于对照组,且联合染毒组表现更为明显.TCDD单独染毒组和联合染毒组大鼠外周血淋巴细胞DNA可见明显损伤,TailDNA%、Tail Length和Tail Moment均显著高于对照组(p<0.05),且联合染毒组大鼠细胞DNA损伤更为严重,但Arolor 1254单独染毒组大鼠未见明显DNA损伤.析因分析提示TCDD与Aroclor 1254对大鼠外周血淋巴细胞DNA损伤的联合毒性效应为协同作用.本研究结果表明TCDD与Aroclor 1254联合染毒可加重大鼠外周血淋巴细胞DNA损伤,在对PCBs与二噁英的混合暴露进行危险性评估时要注意这种联合毒性作用.