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砷是公认的环境污染物,国际癌症研究机构（IRAC）将砷列为IA类环境致癌物。砷可引起染色体畸变和基因突变,诱发细胞周期停滞和细胞凋亡,引发癌症等相关疾病。为了更好的了解砷导致的各种疾病,探讨其对人体和环境的作用机理,国内外开展了各种离体的砷的遗传毒性和致癌毒性研究。由于缺乏良好的活体动物模型,对于活体条件下DNA损伤与修复,MAPK信号传导途径在砷暴露中的作用功能仍旧不是很清楚。秀丽隐杆线虫具有遗传背景清楚、个体微小、寿命短、易于培养和遗传上可操纵性强等特点,是进行环境毒物测试和环境评估、应急胁迫反应、衰老、药物筛选和遗传毒性研究的良好模型,其生殖细胞终生增值,并且对环境因子敏感。本研究以模式生物秀丽隐杆线虫为活体动物模型,利用DNA损伤与修复和信号传导途径相关基因突变的线虫品系,研究三价砷(AS3+)暴露诱导线虫生殖细胞调亡相关的信号传导途径。研究发现线虫生殖细胞凋亡并不依赖于p53/cep-1基因和DNA损伤检查点hus-1,clk-2和egl-1,但ced-3,ced-4是细胞凋亡所必需,这些结果与辐射诱导的细胞凋亡在机制上存在较大差异,说明在砷诱导的生殖细胞凋亡中,DNA损伤检查点基因的作用可能是非必需的。进一步研究ERK,JNK和p38 MAPK信号传导途径在砷诱导的生殖细胞凋亡中的作用,研究发现在5μM和50μM砷暴露24小时后,lin-45,mek-2, mpk-1,jkk-1,mek-1,jnk-1,mkk-4,nsy-1等MAPK信号转导途径中相关基因的缺失均可抑制砷诱导的生殖细胞凋亡,说明MAPK信号传导途径可能参与了砷(AS3+)暴露引起的生殖细胞调亡。我们的研究进一步证明秀丽隐杆线虫是做为研究凋亡机制的良好活体模型。