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研究目的：研究Wnt/β-catenin信号通路在氯化镉诱导HEK293细胞增殖的毒物兴奋效应中的作用，探讨氯化镉所致细胞增殖兴奋效应的机制，为进一步理解毒物兴奋效应及其安全性提供参考。研究方法与研究内容：1.针对β-catenin基因序列设计并合成三对shRNA，构建shRNA质粒载体，干扰HEK293细胞β-catenin基因mRNA表达，阻断细胞Wnt/β-catenin信号通路。2. CCK-8法检测不同剂量氯化镉对HEK293细胞增殖的影响，建立氯化镉所致HEK293细胞增殖兴奋效应模型，并确定毒物兴奋效应剂量范围（Hormetic Zone）。3. CCK-8法检测不同剂量氯化镉对β-catenin基因干扰HEK293细胞增殖的影响，探讨Wnt/β-catenin信号通路在氯化镉所致细胞增殖兴奋效应中的作用。4.实时荧光定量PCR法检测不同剂量氯化镉作用于HEK293细胞与β-catenin基因干扰HEK293细胞24h后Cyclin D1、c-myc基因的表达水平。5.流式细胞术检测不同剂量氯化镉作用于HEK293细胞与β-catenin基因干扰的HEK293细胞24h后细胞周期的变化。研究结果：1.构建出含三个目的基因干扰序列的shRNA质粒载体，利用RT-PCR和Western Blot筛选出一个有效的shRNA质粒载体，其对β-catenin基因mRNA表达抑制率为67.68%、蛋白表达抑制率为61.27%。2.氯化镉作用于HEK293细胞24h，0.1μmol/L~1μmol/L剂量组的细胞相对增殖率高于空白对照组，表现出细胞增殖的homersis效应。氯化镉作用于HEK293细胞48h，0.001μmol/L~0.5μmol/L剂量组细胞相对增殖率高于空白对照，表现出细胞增殖的homersis效应。3.氯化镉作用于β-catenin基因干扰HEK293细胞24h，只有0.5μmol/L剂量组细胞相对增殖率高于空白对照，表现出细胞增殖的homersis效应；低剂量氯化镉作用于β-catenin基因干扰的HEK293细胞48h后，没有出现细胞增殖的homersis效应。4.荧光定量PCR结果发现，氯化镉作用于HEK293细胞24h，0.01μmol/L~1μmol/L剂量组细胞Cyclin D1基因相对表达量升高，与对照组比较具有统计学意义（P＜0.05），Cyclin D1表达量呈现先升高后降低趋势，在1μmol/L氯化镉作用下Cyclin D1表达水平达到最高值。氯化镉作用于β-catenin基因干扰HEK293细胞24h，各剂量组CyclinD1表达水平与对照组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。5.荧光定量PCR结果发现，氯化镉作用于HEK293细胞24h，0.1μmol/L~10μmol/L剂量组细胞c-myc基因相对表达量升高，与对照组比较具有统计学意义（P＜0.05），氯化镉剂量与c-myc表达量呈现线性剂量-反应关系，在10μmol/L氯化镉作用下c-myc表达水平达到最高值。氯化镉作用于β-catenin基因干扰HEK293细胞24h，10μmol/L剂量组c-myc表达水平升高，与对照组比较差异统计学意义（P＜0.05），0.01μmol/L~1μmol/L剂量组c-myc表达水平与对照组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。6.细胞周期分析结果发现，氯化镉作用于HEK293细胞24h后，0.1μmol/L、1μmol/L剂量组G1期细胞百分比低于空白对照组（P＜0.05），1μmol/L剂量组S期细胞百分比高于空白对照组（P＜0.05），而0.01μmol/L、0.1μmol/L、1μmol/L剂量氯化镉作用于β-catenin基因干扰HEK293细胞24h后，各剂量组细胞G1和S期百分比与空白对照组比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。结论：1.低剂量氯化镉能诱导HEK293细胞产生细胞增殖的毒物兴奋效应，Hormetic Zone为0.1μmol/L~1μmol/L（24h）、0.001μmol/L~0.5μmol/L（48h）。2. Wnt/β-catenin信号通路在低剂量氯化镉诱导细胞增殖hormesis效应中发挥重要作用，氯化镉可能通过激活Wnt/β-catenin信号通路上调Cyclin D1的表达进而改变细胞周期从而促进细胞增殖。