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目的:丙烯醛(Acrolein)作为一种有害的αβ不饱和醛,广泛的存在于大自然之中,尤其是在厨房油烟烟雾中和香烟烟雾中。目前国际癌症研究机构(IARC)认为,尚不能确定丙烯醛对动物具有致癌性。但是随着人类暴露于丙烯醛的途径愈来愈广泛,人们可以通过皮肤、消化道以及呼吸等途径接触到丙烯醛,许多动物实验也表明丙烯醛对机体产生很多危害,其具有遗传毒性,如心血管系统、生殖系统、呼吸系统等。本试验选用INS-1细胞系作为研究对象,通过测定丙烯醛是否会对INS-1细胞造成DNA损伤,以及活性氧物质(ROS)的产生、GSH的耗竭和线粒体膜电位稳定性的改变,为评估丙烯醛产生危害性提供具有意义的实验室评价依据,并且初步探究丙烯醛可能存在的毒性效应机制。方法:本研究以INS-1细胞作为研究对象。用MTT法(四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法)测试INS-1细胞被不同浓度丙烯醛染毒后的细胞存活率的变化和预先用吡咯喹啉醌(Pyrroloquinoline quinine,PQQ)处理后,用丙烯醛作用于INS-1细胞,检测细胞生存和死亡的变化情况。该研究用单细胞凝胶电泳试验(SCGE)检测丙烯醛对INS-1细胞造成的DNA损伤。为进一步探讨丙烯醛可引起的细胞DNA损伤机制,以OPT(邻苯二醛)、DCFH(2′.7′-二氢二氯荧光素)、rhodamine 123(罗丹明123)分别测定丙烯醛对细胞内GSH水平、活性氧物质(ROS)水平以及线粒体膜电位稳定性的影响,同时运用吡咯喹啉醌(PQQ)的抗氧化性设置干预试验,探察氧化应激机制在INS-1细胞DNA损伤中的作用。实验结果全部用SPSS v17.0软件进行统计分析。结果:经过不同浓度丙烯醛(0μM、12.5μM、25μM、50μM)染毒24小时后,伴随着丙烯醛浓度的增大INS-1细胞的存活率随之下降;当丙烯醛在INS-1细胞中染毒1h后,彗星试验结果显示丙烯醛能引起INS-1的DNA双键断裂,呈现彗星拖尾状,随着丙烯醛剂量的增加,核DNA向彗星尾部迁移增多,尾长增加,尾矩以及尾DNA%大大提高;同时丙烯醛的浓度升高导致INS-1细胞内ROS的表达水平升高,还原型谷胱甘肽(GSH)水平显著下降和线粒体膜电位稳定性下降,证实了丙烯醛引起INS-1细胞的DNA损伤过程中氧化应激状态的存在。经过抗氧化剂吡咯喹啉醌(PQQ)处理1小时后,丙烯醛所引起的INS-1细胞DNA双链破坏情况减轻,细胞内ROS水平,GSH水平以及线粒体膜电位均有所下降,与只用丙烯醛染毒剂量组差异有统计学意义。结论:丙烯醛可引起INS-1细胞的DNA损伤,证实丙烯醛具有遗传性毒性,该作用原理可能是通过细胞ROS的升高以及GSH的耗竭,从而让INS-1细胞在氧化应激的状态,导致细胞的线粒体膜电位稳定性下降。吡咯喹啉醌(PQQ)的干预试验显示,INS-1细胞的DNA链断裂程度缓解,细胞内ROS生成明显减少,GSH水平有所上升和线粒体膜电位稳定性加强,说明丙烯醛对INS-1细胞产生的DNA损伤作用与氧化应激机制有关。