目的:氢醌(1,4-dihydroxybenzene, HQ)被广泛应用于各种工业领域,也被用于非处方药(OTC)中,还可作为皮肤美白剂的成分;它又是一种天然成分,存在于许多植物源性产品中。HQ可通过环境、职业、饮食和香烟烟雾等方式暴露于人体,也可来源于苯的暴露。2001年,欧盟国家禁止将HQ用于化妆品的美白配方中,而HQ的类似物熊果苷和植物源性的HQ仍可继续使用。早在1999年,国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer, IARC)就将HQ归为第三类致癌物,即现有证据尚不能就其对人类致癌性进行分类。体外实验表明,HQ可引起染色体突变。HQ通过多种途径代谢,肝脏是HQ代谢的最初部位,其代谢过程中可产生活性氧(ROS)。因此,我们试探论HQ的遗传毒性,是否与ROS引起的氧化性DNA损伤有关。本研究选用一种代谢完全的人类来源的肝肿瘤细胞株HepG2细胞,它不仅保持了人正常肝实质细胞的许多功能,还保留了一系列生物转化过程中的I相和II相酶,是检测外来化合物遗传毒性的理想细胞系。本研究选用HepG2细胞,研究HQ的遗传毒性及氧化性DNA损伤的机制,为评估HQ对人类的危害提供实验室资料。方法:以HepG2细胞作为试验系统。通过标准的以及改良的蛋白酶K单细胞凝胶电泳(SCGE)试验检测细胞DNA链损伤,微核试验(MNT)检测细胞染色体损伤情况。为探讨遗传毒性的可能机制,以2’,7’—二氢二氯荧光素(DCFH)法和苯二醛(OPT)分别测定细胞内ROS以及谷胱甘肽(GSH)水平,还通过免疫组化方法测定8-羟脱氧鸟苷(8-OHdG)在细胞内的表达水平。结果:6.25、12.5、25、50μM的HQ作用HepG2细胞1h后,DNA链断裂细胞形成彗星样拖尾,尾长、尾DNA含量及尾距增大,与未用HQ处理的细胞比较,其差异有统计学意义(P<0.01)。低浓度HQ(6.25～25μM)处理的细胞,DNA的迁移距离明显增加,且呈剂量依赖关系,而当较高浓度HQ(50μM)处理的细胞,DNA的迁移距离与HQ在25μM时的最大迁移量相比明显缩短。接受较高浓度HQ(50μM)作用的细胞,经蛋白酶K处理后与未经蛋白酶K处理的细胞相比,DNA的迁移距离明显增加。这些结果提示,HQ在较低浓度引起细胞DNA链断裂,而在较高浓度导致DNA-蛋白质交联(DPC)的形成。HepG2细胞与12.5～50μM?的HQ接触24h后,细胞微核率明显高于未用HQ处理细胞(P<0.01)。HQ作用于HepG2细胞1h,其浓度为25～50μM和6.25～50μM,可分别引起细胞内ROS表达水平的明显增加以及细胞内GSH的耗竭。12.5～50μM?的HQ作用于HepG2细胞3h后,细胞内8-OHdG水平的表达增强,与对照组比较,其差别具有统计学意义。结论:HQ可引起HepG2细胞DNA链断裂和染色体损伤,表明HQ对HepG2细胞具有遗传毒性。HQ对HepG2细胞的遗传毒效应,可能与ROS的增高,细胞内GSH的耗竭及8-OHdG形成的增加而造成的氧化性DNA损伤和DPC有关。