氯化镉致突变作用和相关机制及拮抗剂的研究

摘要

该研究旨在全面了解镉体外致突变作用及其特点,探讨相关机制;进而研究镉的遗传毒性拮抗剂-锌的作用及机制,为今后镉环境暴露的预防工作提供一定的实验依据.方法:该研究是在体外实验体系中,以中国仓鼠肺成纤维细胞(V79,为国际上通用的细胞株)为研究对象,在细胞毒性基础上采用克隆法研究不同剂量氯化镉(CdCl<,2>)对V79细胞hprt基因位点突变频率的影响;采用碱性单细胞凝胶电泳技术(SCGE),分别检测不同剂量CdCl<,2>对V79细胞DNA的损伤作用、对由过氧化氢(H<,2>O<,2>)所致DNA损伤后修复的影响以及CdCl<,2>所致的V79细胞凋亡的变化,凋亡同时还采用了AO/EB双标记法结合激光共聚焦显微镜技术进行分析.以上在检测CdCl<,2>单独染毒效应的同时还采用了生理浓度(10μmol/L)的氯化锌(ZnCl<,2>)与不同剂量CdCl<,2>同时作用于V79细胞,以观察ZnCl<,2>对于CdCl<,2>所致细胞毒性、hprt基因位点突变、DNA损伤、修复和凋亡作用的影响.最后,分别采用等离子体光谱仪技术以及活性氧(ROS)荧光探针结合激光共聚焦显微镜技术测定V79细胞在CdCl<,2>单独及CdCl<,2>与ZnCl<,2>同时染毒后细胞内cd<'2+>、Zn<'2+>以及ROS的含量变化,以探讨镉的毒性机制以及锌的拮抗机制.结论:CdCl<,2>可以引起V79细胞急、慢性细胞毒性;对V79细胞具有致突变作用,镉所致的hprt基因位点突变频率增高存在两个峰值,这是其他研究者未曾报道的.进一步研究发现,CdCl<,2>的致突变作用可能是由于其对于V79细胞DNA的损伤、DNA修复的抑制和对细胞凋亡的作用所引起的,其中对于DNA损伤和修复的影响可能是造成突变的主要原因.生理剂量的ZnCl<,2>可以拮抗CdCl<,2>所致的细胞毒性和突变效应,并且可抑制由CdCl<,2>所引起的DNA损伤、修复及凋亡作用,其中锌对镉致突变作用的影响也未见报道.生理浓度的ZnCl<,2>可能是通过减少Cd<'2+>进入细胞以及降低细胞内ROS的生成而发挥其拮抗作用的.因此,维持体内锌的正常生理浓度对于镉的致突变毒性可能会有一定的预防作用.在该实验中还发现,SCGE法可灵敏、快速地进行环境毒物DNA损伤、修复和凋亡的检测;激光共聚焦显微镜则对于以图像为基础的定性、定量分析具有显著的优势.

目录

文摘

英文文摘

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引 言

第一部分：氯化镉对V79细胞的细胞毒性作用及锌的拮抗效应

第二部分：氯化镉对V79细胞hprt基因位点突变效应及锌的拮抗作用

第三部分：氯化镉对V79细胞DNA损伤、修复和凋亡作用的影响以及锌的拮抗效应

第四部分：氯化镉遗传毒性及氯化锌拮抗作用的机制研究

结 论

附 图

参考文献

综 述HPRT基因突变谱研究的进展及其应用

研究生期间发表论文

附录

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致 谢