目的：　　 砷(As)在自然界中分布广泛，以砷化物的形式存在，砷化物可分为无机砷和有机砷两大类，各种砷化物的化学性质和特点差异很大且十分复杂。无机砷化物中最常见的是三氧化二砷(As2O3，又称砒霜)和亚砷酸钠(NaAsO2)，化学形态均为三价;此外还有砷酸钠(Na2HAsO4)，化学形态则为五价。有机砷化物中，五价的二甲基砷(DMA)是环境中的主要存在形式。砷化物具有强烈的毒性，并呈现致癌或致畸效应。研究普遍认为，无机砷化物的毒性要远远大于有机砷化物，而无机砷中则以三价砷的毒性为最强。尽管已知的砷的毒性均以无机砷为主，但也有研究提示有机砷的毒性不容忽视。　　 另一方面，核转录因子NF-E2相关因子2(NF-E2-related factor2，Nrf2)是细胞调节抗氧化应激反应的重要转录因子。生理状态下Nrf2的转录活性处于相对抑制状态;氧化应激等因素作用下，Nrf2活化后，启动Nrf2调控的下游靶分子——抗氧化酶和Ⅱ相解毒酶等基因表达，增强细胞对氧化应激的抵御能力，维持细胞内氧化还原状态的平衡和降低氧化损伤。机体内Nrf2及其调控的抗氧化酶HO-1和Ⅱ相解毒酶(NQO1、GST)和GSH相关的抗氧化酶（GCLc、GCLm及GR）都具有直接或间接抗氧化作用，在抗氧化系统和毒物解毒代谢中起着十分重要的作用。　　 砷在人体内的代谢过程主要在肝脏进行，肝脏具有复杂的抗氧化防御系统，其中Nrf2是肝细胞防御过氧化应激的重要调节因子。不同砷化物对肝脏系统Nrf2信号通路的研究无疑对深入研究砷的生物学作用具有十分重要的意义。本研究采用Chang肝细胞进行相关实验，因其分化特征与正常肝细胞相似，且是体外研究砷毒性和作用机制较为合适的细胞模型，因此实验结果外推至人体更具有现实意义。　　 综上所述，本研究拟以Chang肝细胞株为研究对象，探讨多种无机砷化物(NaAsO2、As2O3和Na2HAsO4)和有机砷化物(DMA)对Nrf2及Nrf2通路调控的下游靶分子——抗氧化酶和Ⅱ相解毒酶的mRNA转录和蛋白表达的可能影响，并比较不同砷化物对Nrf2通路活化的作用强度和持续时间、以及对下游靶基因激活的差异等，试图探讨和深入理解多种无机和有机砷化物的不同生物学作用，这将对揭示砷的生物学意义具有重要的现实意义。　　 研究方法：　　 1.细胞培养及染毒　　 2.Alamar Blue还原法测定Chang肝细胞的增殖活力　　 3.实时定量PCR法检测Chang肝细胞内Nrf2及其调控的下游基因的mRNA表达水平　　 4.Western blot法分析Chang肝细胞内Nrf2调控的下游基因的蛋白表达水平　　 结果：　　 1.通过Alamar Blue测定还原率表示细胞增殖活力，来反映四种砷化物的毒性，发现毒性大小依次为As2O3＞NaAsO2＞ Na2HAsO4＞DMA。　　 2.特定浓度四种砷化物以不同的时间点染毒Chang肝细胞后，发现细胞Nrf2蛋白表达呈现相似的趋势，先升高后降低，6h为蛋白表达最大时间点。　　 3.无机砷化物染毒后，细胞的Nrf2 mRNA水平表现出相似的趋势，随着染毒浓度的升高，Nrf2 mRNA水平均显著增加且与对照组相比;而有机砷化物DMA染毒时，染毒组与对照组相比，Nrf2 mRNA水平几乎没变化。　　 4.四种砷化物以不同的浓度染毒Chang肝细胞6h后，发现细胞Nrf2调控基因HO-1、NQO1、GSTO-1、GSTO-2、GCLc、GCLm、GR mRNA水平呈现出随着浓度升高而上升的趋势，但各个基因的表达并不相同。　　 5.不同浓度的无机砷染毒Chang肝细胞6h后，发现细胞Nrf2调控的蛋白表达趋势相同，随着染毒浓度的升高，HO-1、NQO1、GCLc和GCLm的蛋白表达水平逐渐增加;GST和GR的蛋白表达与染毒浓度无关，三个组都表达且相同;而有机砷DMA正好相反，随着染毒浓度的升高，GST和GR的蛋白表达水平逐渐增加，HO-1、NQO1、GCLc、GCLm的蛋白表达水水平与染毒浓度无关，染毒组与对照组相比无差异。　　 结论：　　 1.多种无机和有机砷化物均可以在一定程度上诱导Nrf2通路的活化。　　 2.不同有机和有机砷化物激活Nrf2的可能调控机制，以及对Nrf2下游靶基因分子的针对性和诱导强度等均存在明显差异。