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三氯生(TCS)作为广泛应用于药品和个人护肤用品的抗菌药,对小鼠具有肝肿瘤促进活性。前期工作表明高剂量的TCS(1.25-10μM)暴露24h后诱导了人肝癌Hep G2细胞全基因组DNA甲基化水平的降低,但低剂量长期暴露才是环境污染物对人体暴露的重要特性。TCS在海水、河水、废水和沉积物等环境样品中的检测浓度达0.035-7.945 n M。然而,低剂量TCS的长期暴露是否会通过DNA甲基化调控肿瘤抑制基因的表达及其可能的作用机制仍不十分清楚。此外,十溴联苯醚(BDE-209)作为一类广泛应用于家具、纺织和各类电子产品等消费产品中的阻燃剂,在人体血液、母乳、肝脏等组织中被频频检出,在电子垃圾高风险区作业工人血清中的检出浓度甚至高达3.2μM。由于与TCS结构类似,也初步研究了BDE-209及其环境脱溴产物九溴一氯联苯醚(Cl-BDE-208)对人乳腺癌MCF-7细胞的DNA甲基化毒性。因此,本文研究了环境污染物TCS和BDE-209及其代谢物对人体靶细胞的全基因组DNA甲基化(GDM)、重复序列基因和肿瘤抑制基因甲基化水平的影响,并初步探讨了DNA甲基化异常的可能原因,其研究结果可以为环境污染物TCS和BDE-209及其代谢物的健康风险评估提供基础研究数据。主要研究内容:1、根据TCS在环境样品中的浓度水平,选择0.625-5 n M为暴露浓度,通过HPLC-MS/MS、Methylight、Q-MSP、Pyrosequencing和Massarray方法检测低剂量TCS长期暴露(两周)对Hep G2细胞内全基因组DNA(GDM)、重复序列基因(ALU和LINE-1)和肿瘤抑制基因(p16)甲基化水平的影响,并分别检测了DNMTs(DNA甲基化转移酶)活性、DNMT1(DNA甲基化转移酶1)和Me CP2(甲基化DNA结合蛋白)表达水平以及8-羟基-2-脱氧鸟苷(8-OHd G)水平的变化,尝试探讨低剂量TCS长期暴露引起DNA甲基化异常的可能机制。2、根据BDE-209在人体样品中的浓度水平,选择0.375-3μM为暴露浓度,研究Cl-BDE-208和BDE-209暴露对MCF-7细胞内重复序列LINE-1基因、全基因组DNA(GDM)和雌激素受体基因(ESR1和ESR2)甲基化水平的影响,并通过分析Cl-BDE-208和BDE-209暴露对氧化损伤指标8-OHd G水平、5hmd C水平、DNMTs活性、DNMTs(DNMT1、DNMT3a和DNMT3b)和ESR1基因表达水平的影响,尝试探讨Cl-BDE-208和BDE-209对MCF-7细胞内基因甲基化水平的影响机制。通过上述研究,得出以下几点结论:1、低剂量TCS长期暴露实验结果表明,0.625-5 n M浓度的TCS通过下调DNMT1(DNA甲基化转移酶1)和Me CP2(甲基化DNA结合蛋白)表达水平和上调8-羟基-2-脱氧鸟苷(8-OHd G)水平而诱导了重复序列LINE-1甲基化水平的降低,但并没有引起全基因组DNA甲基化水平的显著改变。同时,低剂量TCS诱导了p16基因高甲基化并抑制了p16基因的表达,而这一现象并没有在高剂量组(10μM)观察到。此外,MTCS(甲基三氯生,三氯生的环境代谢物)与TCS的对比实验结果表明,TCS可能通过羟基介导了DNA甲基化的改变。2、环境相关浓度的Cl-BDE-208和BDE-209短期暴露实验结果表明,Cl-BDE-208和BDE-209都可能通过下调DNMTs活性而诱导了重复序列LINE-1和GDM的低甲基化,8-OHd G水平的升高可能参与了BDE-209引起的低甲基化过程;同时通过促进雌激素受体α(ESR1)基因的高甲基化而显著下调了ESR1基因的表达,而对雌激素受体β(ESR2)基因甲基化水平没有显著影响。3、TCS和BDE-209都可能通过下调DNMTs活性而诱导了重复序列LINE-1基因的低甲基化,8-OHd G水平的升高也可能参与了TCS和BDE-209引起的低甲基化过程。