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目的:氯丙醇类化合物是目前国际上广为关注的食品污染物,其中以3-氯-1,2-丙二醇(3-MCPD)在食品中污染量大、毒性强,因此常作为氯丙醇的代表和毒性参照物。1999年下半年,我国出口至欧洲的调味品因为3-MCPD含量超过进口国规定的限量标准而被停止销售,造成巨大的经济损失。目前3-MCPD已经在许多食品和食品原料中被检测到,包括酸水解蛋白、酱油、以酸水解蛋白为原料制成的固体汤料和调味品、麦芽制品、焙烤的谷类食物、发酵的香肠、保健品等。另外,食品的包装材料和饮水中也有发现。3-MCPD是一种大鼠类致癌物,主要的靶器官是肾脏和睾丸,可以导致大鼠睾丸间质细胞和乳腺的肿瘤、肾脏良性肿瘤、肾小管腺瘤、肾小管癌,还可引起慢性进行性肾病。在体外遗传毒试验中,3-MCPD在没有S-9的条件下对鼠伤寒沙门菌具有致突变作用,在S-9存在的情况下,致突变作用没有增强。在酵母菌试验系统中也观察到致突变作用。3-MCPD在哺乳动物姐妹染色单体交换试验和鼠淋巴细胞试验中均呈阳性。3-MCPD在高剂量时可以导致CHO-K1细胞DNA损伤。体内遗传毒试验显示在小鼠骨髓微核试验和大鼠肝非程序性DNA合成(UDS)试验中均呈阴性结果。3-MCPD在体内未观察到遗传毒活性。在本研究中,我们使用人胚肾HEK293细胞研究了3-MCPD的DNA损伤作用及可能的机制。我们也比较了HEK293细胞和CHO-K1细胞对3-MCPD致DNA链断裂的敏感性。方法:试验系统为HEK293细胞和CHO-K1细胞。通过单细胞凝胶电泳试验(SCGE)检测3-MCPD对HEK293细胞和CHO-K1细胞的DNA损伤情况。为进一步探讨DNA损伤机制,以2,7-二氢二氯荧光素(DCFH)法测定细胞内活性氧水平。通过免疫组化方法测定8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)在细胞内的表达水平。用抗氧化剂羟基酪醇(Hydroxytyrosol, HT)预处理HEK293细胞,然后通过SCGE试验检测3-MCPD对HEK293细胞DNA的损伤程度。结果:1.25 mM-10 mM的3-MCPD作用HEK293细胞1h后,DNA断裂细胞形成彗星样的脱尾,尾长、尾距、尾DNA含量都明显增大,且呈剂量依赖关系,提示3-MCPD引起HEK293细胞DNA链断裂。HEK293细胞和CHO-K1细胞接触3-MCPD(1.25 mM-5 mM)1h后,HEK293细胞DNA链断裂程度明显增加,CHO-K1细胞则未显示DNA链断裂,提示HEK293细胞比CHO-K1细胞对3-MCPD的DNA损伤作用更敏感。2.5 mM-10 mM的3-MCPD与HEK293细胞接触1h后,可引起细胞内ROS水平明显增加。1.25 mM-5 mM的3-MCPD与HEK293细胞接触3h,细胞内8-OHdG水平的表达明显增加。25μM-100μM的HT预处理HEK293细胞30min后,暴露于5mM的3-MCPD持续1h,可见DNA链的断裂程度明显下降,并且呈现剂量关系。结论:HEK293细胞比CHO-K1细胞对3-MCPD的DNA链断裂作用敏感。3-MCPD导致HEK293细胞DNA损伤的机制与细胞内ROS的增高有关;8-OHdG表达的增高表明3-MCPD引起的DNA链断裂与氧化性DNA损伤有关。