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目的镉是重要的生产性毒物,1993年,国际癌症研究机构将镉及其化合物列为第一类人类致癌物,近年研究指出,镉是乳腺癌发生的高危因素,但相关机制仍有待阐明。硒作为人体必需微量元素,具有阻断和预防癌症的发生发展作用,而且硒对镉的细胞毒性具有抑制或拮抗作用,因此本文通过体外染毒实验,应用细胞流式术、免疫印迹法、免疫荧光法、qRT-PCR来研究镉致乳腺癌的作用机制,及硒对镉的拮抗作用,进一步丰富镉的致癌作用机制以及硒对镉毒性作用拮抗机制。方法分别取MCF-7人乳腺癌细胞(雌激素受体阳性表达)、MCF-10A人乳腺细胞(雌激素受体阴性表达),进行体外培养实验。具体操作如下:第一部分:MCF-7细胞取对数生长期细胞进行后续实验,实验分组如下:对照组;氯化镉处理组:用浓度为2.5、5.0、10.0μmol/L的氯化镉染毒24 h;ICI预处理组:取ICI雌激素抑制剂1.0μmol/L,对细胞进行预处理,12 h后取浓度为2.5、5.0、10.0μmol/L的氯化镉染毒24 h。MCF-10A细胞分组:除不设立ICI预处理组外,其余相同。第二部分:两种细胞均设立硒预处理组:采用浓度为0.1μmol/L的亚硒酸钠预处理12 h后,再用浓度为2.5、5.0、10.0μmol/L的氯化镉染毒24 h。染毒结束后,采取MTT法对细胞进行增殖活力检测;流式细胞仪对细胞周期和凋亡情况进行检测;免疫印迹法对雌激素进行受体表达检测;qRT-PCR检测miRNA-155和miRNA-200c表达情况。结果(1)细胞增殖凋亡的结果:氯化镉能抑制MCF-7细胞和MCF-10A细胞的增殖活力(P<0.05),诱导细胞凋亡(P<0.05),在一定剂量作用下,扰乱细胞周期(P<0.05);而亚硒酸钠能拮抗镉导致的细胞增殖抑制和细胞凋亡(P<0.05)。(2)雌激素受体表达结果:氯化镉能上调MCF-7细胞ERα和ERβ表达(P<0.05);而经亚硒酸钠预处理后,细胞ERα和ERβ表达较相同剂量氯化镉染毒组下降(P<0.05)。(3)DNA甲基化结果:氯化镉对MCF-7细胞DNA甲基化水平无显著性改变(P>0.05),但使MCF-10A细胞DNA甲基化水平下降(P<0.05);而经亚硒酸钠预处理后,MCF-7细胞DNA甲基化水平较相同剂量氯化镉染毒组下降(P<0.05),MCF-10A细胞DNA甲基化水平较相同剂量氯化镉染毒组升高(P<0.05)。(4)miRNA表达结果:氯化镉能显著上调MCF-7细胞miRNA-155和miRNA-200c的表达(P<0.05);亚硒酸钠预处理后,miRNA-155和miRNA-200c的表达较相同剂量氯化镉染毒组显著下降(P<0.05)。氯化镉能上调MCF-10A细胞miRNA-155的表达(P<0.05),还能使miRNA-200c的表达下调(P<0.05);使用亚硒酸钠进行预处理之后,miRNA-155和miRNA-200c与剂量相同的氯化镉染毒组相比表达显著下降(P<0.05)。结论(1)镉可抑制乳腺细胞的增殖、诱导凋亡,并干扰细胞周期进程。硒可拮抗镉引起的上述毒理学作用,对镉引起的毒性作用具有一定的拮抗作用。(2)镉具有类雌激素作用,能显著促进ERα和ERβ高表达,硒对镉的类雌激素效应有一定的拮抗作用。(3)镉能降低乳腺细胞DNA甲基化程度,影响细胞基因稳定性,同时引起miRNA-155的高表达与下调miRNA-200c,在乳腺癌的发生发展中具有重要意义。硒能在一定程度上拮抗镉引起的DNA甲基化和miRNA的异常表达,从表观遗传学方面对镉的致癌作用有一定的拮抗作用。