柴油机尾气颗粒提取物(DPE)和UVA作用于线虫的协同毒性效应:DNA损伤激活的生殖细胞凋亡
作者单位：中国科学院合肥物质科学研究院 中国科技大学环境科学与光电技术学院
会议名称：《第八届全国分析毒理学大会暨中国毒理学会分析毒理专业委员...》
会议日期：2014年
学科分类：100405[医学-卫生毒理学] 1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 10[医学]
关 键 词：DPE UVA 生殖细胞凋亡 DNA损伤 单线态氧
摘 要：柴油机尾气颗粒(Diesel exhaust particulate,DEPs)是大气颗粒污染物中的主要成分之一,与呼吸系统疾病、心肺功能失调及癌症的发生密切相关[1-2]。UVA是太阳光中的主要成分,占地球表面太阳光UV的95%[3]。文献研究显示,柴油机尾气所吸附的大量有机及无机成分(多环芳烃、醌、酮类化合物等)是人类健康威胁的主要原因[4],更为严重的是,这些化合物的致毒剂量及毒性效应在UVA同时存在的条件下显著增强[5,6],因此,近年来人们对DPE和UVA的低剂量协同毒性效应极为关注。本文以秀丽隐杆线虫为活体动物模型,以线虫生殖细胞凋亡为生物检测终点,研究了DPE和UVA协同毒性效应。结果显示,DPE或UVA(0.2,0.5和1.0J/cm)诱导线虫生殖细胞凋亡显著增加的致毒剂量分别为≥100μg/ml和≥2.5J/cm(图1A和B),而DPE和UVA的协同致毒剂量显著降低至20μg/ml和0.5 J/cm(图1C)。应用基因功能缺失和转基因的线虫品系(hus-1∷gfp),研究发现DNA损伤信号转导通路参与了DPE和UVA协同诱导的生殖细胞凋亡(图2A),DNA损伤机制在在这一过程中具有重要作用(图2B,低剂量的DPE和UVA通过提升线虫生殖腺的DNA损伤)。进一步研究发现,DPE和UVA暴露的线虫,其体内ROS,特别是单线态氧水平,显著增加(图3)。因此,低剂量的DPE和UVA通过提升线虫体内的单线态氧产量诱导细胞的DNA损伤,从而引致线虫生殖细胞凋亡显著增加,产生生殖和遗传毒性效应。