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甲醛(formaldehyde, FA)是众所周知的空气污染物,在室内空气、汽车排放的尾气和吸烟所产生的烟雾中都大量存在。甲醛在生物体内也是无处不在的,生物体内多种内源或外源性前体在代谢过程中都能释放甲醛,各种含氮、氧、硫的甲基化合物都能在脱甲基酶的作用下形成甲醛。国际癌症研究机构(IARC)已将甲醛列为人类的致癌物质,甲醛被认为与鼻咽癌、鼻窦癌等癌症有关(IARC,2004)。据报道甲醛引起细胞毒性的机制与基因调节有关,能引起DNA-蛋白质交联(DNA-protein crosslinks, DPC)。但吸入甲醛是否具有远距离毒性,特别是导致远距离组织DPC的形成,从而诱发白血病等癌症还存在较大争议,IARC目前的结论是：关于甲醛诱发白血病的流行病学调查数据充分,但是理论依据不足,需要通过进一步的研究以确认甲醛诱发白血病的机理(IARC,2004)。为了探讨甲醛是否具有远距离毒性,本研究应用KCl-SDS沉淀法来检测染毒大鼠脑和睾丸组织的DNA效应。Paxillin是一种与细胞粘连有关、含有酪氨酸磷酸化位点并在多条信号通路中发挥重要作用的蛋白质,含有多个调节蛋白质与蛋白质相互作用的结构域,包括LD结构域、LIM结构域、SH2结构域和SH3结构域,这些结构域作为细胞骨架蛋白、酪氨酸激酶、丝氨酸／苏氨酸激酶、GTPase活化蛋白和其他一些接头蛋白的结合位点,在信号转导过程中至关重要,是Paxillin传递信号的结构基础。近来研究发现,甲醛可诱导肠上皮HT-29细胞MAP激酶活化,并可诱导Paxillin磷酸化,从而诱导一系列下游信号事件,为甲醛各种生理和毒性作用的机理研究提供了新的思路。我们的研究正是用甲醛作用于Hela细胞,对Paxillin表达量及磷酸化水平进行研究,为研究甲醛诱发癌症的可能机制和甲醛作为信号分子的推测提供依据。1.体内实验：甲醛致雄性大鼠脑和睾丸细胞DNA-蛋白质交联的研究为了探讨气态甲醛致雄性大鼠脑细胞和睾丸细胞DNA-蛋白质交联(DNA-protein crosslinks, DPC)作用。本实验将24只SPF级Wistar雄性大鼠随机分成四组,每组6只,分别为0.5、1.0、3.0mg/m3气态甲醛染毒组和阴性对照组。连续动态吸入染毒72h后,应用KCl-SDS沉淀法来检测染毒大鼠脑和睾丸组织DNA-蛋白质交联的含量。结果显示：与阴性对照组相比,0.5mg/m3气态甲醛染毒组大鼠脑和睾丸组织的DPC系数差异无统计学意义(P>0.05),随着甲醛浓度的增加,DPC系数逐渐升高。与阴性对照组比较。1.0、3.0mg/m3气态甲醛染毒组大鼠脑和睾丸组织DPC系数升高,差异有统计学意义(P<0.01)。2.体外实验：甲醛暴露对信号蛋白Paxillin功能调节机制的研究甲醛(formaldehyde, FA)是一种气态的小自由基分子,有着非常重要的生理作用。然而甲醛的作用机制尚没有被阐明。在本研究中,我们以Hela细胞为材料,探讨了甲醛对Hela细胞中粘连蛋白Paxillin的调节作用。研究发现,非致死浓度的甲醛对Paxillin表达水平和Paxillin磷酸化有显著的调节作用。Western杂交结果显示：浓度为0.5mM、1.0mM、2.0mM的甲醛对Hela细胞染毒1h或浓度为1.0mM的甲醛对Hela细胞染毒0.5h、1.0h、2.0h,均能下调Paxillin的表达水平,并且随甲醛浓度或染毒时间的增大,Paxillin表达下调的越显著。另外,免疫荧光实验显示：在用浓度为2.0mM的甲醛处理Hela细胞2小时后,Paxillin酪氨酸残基磷酸化显著曾强。结果提示我们,甲醛可能通过调节Paxillin的信号通路来行使其生理功能,如下调Paxillin蛋白的表达水平或上调Paxillin酪氨酸磷酸化水平等。