DNA聚合酶β对苯并a芘致细胞遗传毒性及基因组遗传不稳定性的影响

摘要

目的：研究DNA聚合酶β(Polβ)表达水平对苯并[a]芘(BaP)致细胞遗传毒性及基因组遗传不稳定性的影响。方法：采用3种具有相同遗传背景的小鼠胚胎成纤维细胞polβ野生型(polβ+/+)、polβ缺陷型(polβ-/-)和polβ高表达型(polβoe)作为模型细胞，分别用克隆形、彗星实验、微核试验、HPRT基因突变实验检测不同浓度BaP(0、1.25、5、20μmol/L)对3种细胞的细胞毒性作用、DNA损伤、染色体损伤和基因组遗传不稳定性的影响。结果：与polβ+/+细胞相比，在相同BaP浓度为1.25、5、20μmol/L时，polβ-/-细胞相对克隆形成率较低，BaP浓度为5和20μmol/L时，polβoe细胞相对克隆形成率较高，差异具有统计学意义(P<0.05)；彗星试验显示BaP作用后3种细胞均有不同程度的DNA损伤，在相同染毒剂量下polβ-/-细胞损伤较polβ+/+细胞严重，而polβoe细胞损伤较polβ+/+细胞轻微，差异均具有统计学意义(P<0.05)；BaP可诱导3种细胞微核率增加，在相同作用剂量下polβ-/-细胞的微核率最高，polβ+/+细胞次之，polβoe细胞最低，差异有统计学意义(P<0.05)；在HPRT基因突变试验中，5和20μmol/L BaP染毒时，无论是polβ-/-细胞还是polβoe细胞，其基因突变频率均明显高于polβ+/+细胞，差异具有统计学意义(P<0.05)。结论：BaP可诱导细胞发生DNA和染色体水平的氧化损伤表现出遗传毒性效应，而polβ可以提高细胞应对氧化损伤的能力，正常表达有助于维持BaP对细胞产生遗传毒性过程中基因组的稳定性。