【摘 要】
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目的：为了研究空气颗粒物(particulate matters,PMs)中不同化学组分联合染毒的复合毒性效应,本实验以人肺上皮细胞系A549 细胞为模型,研究Pb与纳米SiO2 联合染毒致DNA 损伤及细胞凋亡的复合毒性作用,并探讨其可能的作用机制,为进一步开展PMs 健康危害评估的研究提供基础数据和实验依据.方法：采用2×2析因设计将培养的细胞随机分为4 组,即对照组、Pb 单独染毒组(50μ
【机 构】
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军事医学科学院疾病预防控制所毒理学评价研究中心,北京100071;佳木斯大学基础医学院,佳木斯154007
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目的：为了研究空气颗粒物(particulate matters,PMs)中不同化学组分联合染毒的复合毒性效应,本实验以人肺上皮细胞系A549 细胞为模型,研究Pb与纳米SiO2 联合染毒致DNA 损伤及细胞凋亡的复合毒性作用,并探讨其可能的作用机制,为进一步开展PMs 健康危害评估的研究提供基础数据和实验依据.方法：采用2×2析因设计将培养的细胞随机分为4 组,即对照组、Pb 单独染毒组(50μM)、纳米SiO2单独染毒组(10μg/mL)和联合染毒组.染毒24h后,采用活性氧(ROS)敏感荧光探针2,7-二氯荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)检测细胞内ROS水平；应用单细胞凝胶电泳技术(SCGE)检测细胞DNA 损伤程度；采用Hoechst 33258荧光探针法检测细胞凋亡情况；应用蛋白免疫印迹法检测细胞中凋亡蛋白Bax和Bcl-2的表达；采用比色法检测细胞内主要的抗氧化物酶的活性；结果：Pb与纳米SiO2联合染毒对细胞ROS生成的影响：与对照组比较,纳米SiO2单独染毒组细胞的荧光强度无明显改变；Pb单独染毒组细胞的荧光强度有所增加,但差异无统计学意义；而联合染毒组细胞的荧光强度明显增强(P＜0.05),表明联合染毒能诱导细胞产生大量的ROS.染毒对DNA损伤的影响：纳米SiO2单独染毒组与对照组相似,细胞DNA 绝大部分呈圆形的荧光团,边缘清晰没有拖尾现象；Pb 单独染毒组细胞DNA 也呈圆形的荧光团,与对照组相比彗星样拖尾现象不明显；而联合染毒组细胞DNA 呈现不同程度的彗星图像,头尾分明,且DNA 尾长、尾部DNA 百分含量和尾距明显增加(P＜0.05),表明联合染毒可引起细胞DNA 损伤.染毒对细胞凋亡的影响：与对照组比较,各单独染毒组细胞的形态和荧光强度无明显改变；而联合染毒可引起细胞凋亡,细胞凋亡率明显高于对照组及单独染毒组(P＜0.05),且细胞Bax 蛋白的表达水平上升,而Bcl-2 蛋白表达降低,Bax/Bcl-2 显著增加(P＜0.01),表明联合染毒可引起细胞凋亡.染毒对细胞内抗氧化物酶活性的影响：与对照组比较,纳米SiO2单独染毒对细胞SOD、GSH-Px 活性无明显影响；Pb 单独染毒组细胞SOD、GSH-Px 活性有所降低,但与对照组相比差异无统计学意义；而联合染毒可使SOD、GSH-Px 活性明显降低(P＜0.05),且与单独染毒组相比差异有统计学意义(P＜0.05),表明联合染毒能降低细胞的抗氧化防御能力.结论：Pb 与纳米SiO2联合染毒可产生复合毒性效应,复合毒性效应机制可能与其诱导细胞产生ROS、降低细胞内抗氧化能力导致DNA 损伤及细胞凋亡有关.因此,在对PMs 等环境污染物进行危险性评价时应充分考虑PMs 中多种组分共存的复合毒性效应.
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