随着科技的发展,矿产资源的开采以及农药大量不规范使用,人类的居住环境受到了很大的威胁。砷是世界公认的环境致癌物,不仅造成环境污染,而且危害人类的健康。国内外研究表明,砷通过多种途径进入到土壤中,影响植物中各种营养物质的代谢。同时,砷还会在人类的皮肤,毛发,骨骼和肝脏中积累,诱导肝脏和外周神经系统损伤,增加人类罹患肝癌和皮肤癌的几率。尽管如此,砷又是癌症治疗当中一个有效的手段,它可以通过改变线粒体膜电位,诱导细胞凋亡和细胞的部分分化,影响细胞周期G2/M的转化和纺锤体检查点控制蛋白质的表达和蛋白活性,使细胞周期停滞,抑制细胞增殖。由于砷的作用效果具有一定的多效性和不确定性,同时缺乏活体模型和试验中的高剂量浓度,所以无法准确反映砷的作用机理,其浓度效应还需要继续彻底的探究。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans, C. elegans)已被广泛应用于生物学研究,因其寿命短,细胞简单,繁殖快,而且体细胞保持恒定,生殖细胞终身保持增殖,是研究细胞信号传导的良好材料。线虫基因组与人基因组同源性高,因此在秀丽隐杆线虫中所进行的细胞信号通路的研究在一定程度上有助于研究人体内的细胞信号传导途径。本文以模式生物秀丽隐杆线虫为研究对象,结合RNA干扰((?)RNA-mediated interference, RNAi)技术,从寿命(lifespan),细胞增殖(cell proliferation)和细胞凋亡(apoptosis)等方面,研究了gld-1基因在调控三氧化二砷(Arsenic trioxide, As2O3)暴露对线虫生殖腺细胞的影响,发现As2O3暴露一方面对线虫具有较强的毒性作用,但高剂量As2O3对于gld-1(q485)品系线虫的短时间暴露却能够显著延长其寿命。进一步研究发现,As2O3暴露诱导N2野生型线虫和gld-1(q485)品系线虫生殖细胞周期停滞,具有明显的时间效应和剂量效应。同时,As2O3可诱导线虫细胞凋亡,并具有剂量效应。通过测定8ld-1(q485), gld-1(op236), cep-1(线虫p53)基因敲除品系线虫凋亡的生殖细胞发现,gld-1(q485)品系线虫不出现细胞凋亡,gld-1(op236)基因敲除显著促进线虫生殖细胞凋亡,并具有剂量效应。cep-1具有促进As203诱导的细胞凋亡的作用,且在介导gld-1(op236)诱导的细胞凋亡中具有关键作用。abl-1基因敲除显著促进As2O3诱导细胞凋亡。