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苯并芘致细胞转化与DNA链断裂 |
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樊飞跃 杨素霞 曹珍山 李煜 刘国廉
我们以体外细胞转化为实验模型，应用细胞生物学和分子生物学的实验手段，研究了苯并芘所致人胚肺细胞体外转化及其对细胞DNA链断裂损伤效应的规律。
人胚肺细胞接受0.25～5 μg/ml苯并芘作用24小时后，当细胞传代至第15代时接受较高剂量的实验组细胞可观察到细胞形态学上的转化，表现为梭状的细胞突起变短、细胞排列无方向性、形成交叉、旋涡、复层生长，细胞形态学转化出现的时间具有时相性及作用剂量依赖性。细胞传代至第20代时半固体琼脂培养细胞集落形成能力明显增强，说明人胚肺细胞在苯并芘作用下发生了转化(表1)。细胞半固体琼脂培养集落形成能力随着苯并芘作用剂量的增加呈现逐渐增加的变化趋势。
表1 苯并芘作用后20代人胚肺细胞半固体琼脂培养
苯并芘剂量
(μg/ml) 集落形成率
(‰)
0.0
0.10±0.32
0.25 1.20±0.32*
0.5 2.10±0.73**
1.0 4.20±0.25**
3.0 10.20±0.48**
5.0 15.10±0.78**
*P<0.05；**P<0.01；n＝10
采用缺口翻译技术检测苯并芘对人胚肺细胞DNA链断裂损伤效应的结果表明，经不同剂量苯并芘作用后，反映细胞DNA链断裂损伤程度的3H-dTTP参入量在各剂量作用组均明显增加，表明苯并芘造成了人胚肺细胞DNA链断裂损伤。DNA链断裂损伤效应与苯并芘作用剂量之间的关系亦呈正相关关系(表2)。
表2 苯并芘作用后人胚肺细胞3H-dTTP参入量改变
苯并芘剂量
(μg/ml) 3 H-dTTP参入量
(min-1)
0.0
94.34±5.17
0.25 183.56±8.65*
0.5 222.12±6.92*
1.0 301.98±9.47*
3.0 551.48±6.15*
5.0 713.12±2.86*
*P<0.01；n＝5
以人胚肺细胞半固体琼脂培养集落形成率及细胞3H-dTTP参入量为析参数进行统计回归分析，细胞3H-dTTP参入量与细胞半固体琼脂培养集落形成率的关系满足如下直线相关关系：Y=-3.037 9+0.024 7X，Y为细胞半固体培养集落形成率(‰)，X为细胞3H-dTTP参入量(min-1)。相关系数0.996 2，残差平方和1.330 3，剩余标准差0.576 7，方差分析F比值522.64。
统计分析表明苯并芘所致人胚肺细胞DNA链断裂损伤与细胞转化之间存在着显著相关关系，苯并芘诱发的细胞转化频率随着细胞DNA链断裂损伤效应的增加而增大。这一结果提示，苯并芘的致癌效应与DNA损伤效应密切相关。
作者单位：100850 北京放射医学研究所
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