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镉（Cadmium，Cd）及其化合物是重要的工业毒物和环境污染物，被国际癌症研究机构（IARC）列为Ⅰ类致癌物，并被美国毒物管理委员会（ATSDR）和美国环境保护署（EPA）列为第7位危及人类健康的有毒物质。通过吸入镉污染空气或摄入镉污染水源、食物等途径进入人体的镉，容易造成肾损伤、肝损伤、呼吸系统疾病、神经系统障碍、骨骼系统损害甚至导致相关肿瘤的发生。但镉所导致机体细胞、器官损害的具体分子机制至今仍未完全阐明，亦缺乏理想安全的防治手段。对于镉中毒的机制研究中，镉毒性与氧化损伤的关系为多数研究者关注的重点，并取得了一定进展。有研究表明，镉可以间接通过多种方式和途径造成细胞氧化还原状态失调引起氧化应激。我们的前期研究表明，马尾松松针取物具有良好的抗氧化功效，并获得国家发明专利授权(专利号ZL.201410568707.2)。本研究拟创建不同马尾松松针提取液不同处理条件下镉毒性作用的体外人支气管上皮细胞（16HBE）干预模型，以新的思路探讨马尾松松针提取液对氯化镉致16HBE细胞毒性的影响。 目的： 1、利用乙醇萃取法制备马尾松松针提取液，检测其总抗氧化活性以保证后续实验所用的松针提取液具有良好的抗氧化活性。CCK8细胞活性实验确定马尾松松针提取液的细胞毒性及CdCl2的IC50以确定松针提取液对Cd致16HBE细胞毒性的预防与拮抗作用中松针提取液及CdCl2的实验浓度。 2、建立16HBE细胞镉毒性马尾松松针提取液预防模型，通过16HBE细胞存活率、氧化应激相关酶MDA、LDH、SOD含量、细胞凋亡率、凋亡相关基因Bax、Bcl-2、c-myc，DNA修复基因hOGG1、hMSH2的mRNA表达水平的检测，探讨马尾松松针提取液对镉致16HBE细胞毒性的预防效果。 3、建立16HBE细胞镉毒性马尾松松针提取液拮抗模型，通过16HBE细胞存活率、氧化应激相关酶MDA、LDH、SOD含量、细胞凋亡率、凋亡相关基因Bax、Bcl-2、c-myc，DNA修复基因hOGG1、hMSH2的mRNA表达水平的检测，探讨马尾松松针提取液对镉致16HBE细胞毒性的拮抗作用。 方法： 1、在国家授权专利配方的基础上加以改进，在温度70.1℃，44%乙醇，按料液比1∶37，时间72min，避光条件下浸提马尾松松针中抗氧化活性物质，再分别以石油醚、乙酸乙酯及正丁醇萃取马尾松松针提取液，T-AOC试剂盒检测其总抗氧化活性。CCK8细胞活性实验测定马尾松松针提取液及CdCl2对16HBE细胞的增值情况的影响，确定马尾松松针提取液的细胞毒性及CdCl2的IC50。 2、预防模型设置5个实验组，分别为对照组、CdCl2单独处理组，1ug/ml PMNE组、100ug/ml PMNE组、500ug/ml PMNE组，其中各PMNE组均预处理16HBE细胞6h，后续加入25μmol/L CdCl2培养细胞至24h、48h、72h。拮抗模型设置5个实验组，分别为对照组、25μmol/L CdCl2单独处理组，1ug/ml PMNE联合25μmol/L CdCl2组、100ug/ml PMNE联合25μmol/L CdCl2组、500ug/m联合25μmol/L CdCl2PMNE组，培养细胞至24h、48h、72h。 3、CCK8法检测各实验组16HBE细胞存活率，TBA法检测16HBE细胞丙二醛(MDA)含量，WST-1法检测16HBE细胞超氧化物歧化酶(SOD)含量，微板法检测16HBE培养上清液中乳酸脱氢酶(LDH)含量，Annexin V-FITC/PI法检测16HBE细胞凋亡率，qPCR法检测凋亡相关基因Bax、Bcl-2、c-myc，DNA修复基因hOGG1、hMSH2的mRNA表达水平，探讨马尾松松针提取液对镉致16HBE细胞毒性的预防和拮抗作用。 结果： 1、T-AOC试剂盒检测到马尾松松针提取液的总抗氧化能力为176.3U/ml。CCK8细胞活性实验结果表明，各马尾松松针提取液浓度组24h、48h、72h的16HBE细胞存活率与对照组差异无统计学意义（P＞0.05），说明各浓度马尾松松针提取物均不导致16HBE细胞死亡。24h CdCl2的IC50为26.48μmol/L，48h CdCl2的IC50为24.20μmol/L，72h CdCl2的IC50为15.59μmol/L。 2、马尾松松针提取液对染镉16HBE细胞预防实验结果显示，24h、48h、72h经松针预处理16HBE细胞与氯化镉单独处理16HBE细胞相比，细胞存活率增高（P＜0.01），氧化应激酶LDH、MDA含量降低（P＜0.05），抗氧化酶SOD含量升高（P＜0.05），凋亡相关基因Bax，c-myc相对表达量水平降低（P＜0.05），抗凋亡基因Bcl-2，DNA修复基因hOGG1、hMSH2基因相对表达量升高（P＜0.05），细胞凋亡率降低（P＜0.05）。 3、马尾松松针提取液对染镉16HBE细胞拮抗实验结果显示，24h、48h、72h经松针联合氯化镉处理16HBE细胞与氯化镉单独处理16HBE细胞相比，氧化应激酶LDH、MDA含量降低（P＜0.05），抗氧化酶SOD含量升高（P＜0.05），凋亡相关基因Bax，c-myc相对表达量水平降低（P＜0.05），抗凋亡基因Bcl-2，DNA修复基因hOGG1、hMSH2基因相对表达量升高（P＜0.05），细胞凋亡率降低（P＜0.05）。 4、预防与拮抗实验各浓度松针处理组相比较，各时间点预防实验各浓度松针处理组16HBE细胞存活率高于拮抗实验相应浓度处理组（P＜0.05），24h、72h预防实验各浓度松针处理组16HBE细胞凋亡率低于拮抗实验相应浓度处理组（P＜0.05）。48h预防实验中、高浓度松针处理组细胞凋亡率低于拮抗实验相应浓度处理组（P＜0.01）。 结论： 马尾松松针提取液对镉细胞毒性的拮抗性和预防性干预作用均表明，镉毒16HBE细胞存活率提高，凋亡率降低，氧化应激酶LDH、MDA含量下降，抗氧化酶SOD含量升高，凋亡相关基因Bax、c-myc表达下调，抗凋亡基因Bcl-2和DNA修复基因hOGG1、hMSH2表达上调，预防作用能够更有效的提高16HBE细胞存活率，提示马尾松松针提取液对镉诱导的16HBE细胞毒性具有一定的拮抗和预防作用，其机制可能与该松针提取液抗氧化功能、抑制细胞凋亡，修复细胞损伤有关。