重金屬鎘(Cd)和多氯聯(lián)苯(PCBs)是同時存在于環(huán)境中的兩類污染物,對人體健康構成共同暴露的威脅。本文以人紅白血病細胞系HEL和肝癌細胞系SMMC-7721為細胞暴露模型,采用細胞生物學和分子生物學手段,綜合評價鎘和3,3’,4,4’-四氯聯(lián)苯(PCB77)單獨或共同暴露所引發(fā)的聯(lián)合紅系前體細胞毒性效應,同時在肝細胞系中進行驗證,進而探索二者引發(fā)的聯(lián)合毒性機制。Cd和PCB77單獨暴露濃度分別為1μmol·L~(-1)、15μmol·L~(-1)、40μmol·L~(-1),共同暴露濃度為單獨暴露濃度兩兩交叉得到(3×3)。采用AB法、MTT法、LDH法及JC-1法探究細胞及亞細胞毒性效應,結(jié)果表明:二者單獨或共同暴露均可降低HEL和SMMC-7721細胞中線粒體琥珀酸脫氫酶活性以及線粒體膜電位,并且造成細胞形態(tài)發(fā)生萎縮。多因子線性回歸模型分析表明,Cd與PCB77共同暴露對兩種細胞系產(chǎn)生的聯(lián)合作用類型均為相加作用。采用實時熒光定量聚合酶鏈式反應(qRT-PCR)法和蛋白印跡(Western blot)法,對二者產(chǎn)生的毒性機制進行探索表明:Cd和PCB77共同暴露通過激活elF2α-Atf4信號通路,刺激抗氧化基因在mRNA水平的表達。高濃度(40μM)共同暴露下GSTP1的表達分別與空白對照組、Cd和PCB77單獨暴露組相比,約增加了10倍、17倍、230倍,但同時促進HEL細胞內(nèi)ROS水平升高,48h處理下細胞發(fā)生明顯凋亡。Cd和PCB77干擾HEL細胞鐵代謝,單獨暴露均會促進胞內(nèi)自由鐵LIP水平升高,而共同暴露組LIP水平卻呈現(xiàn)降低的趨勢。Cd暴露造成HEL細胞儲鐵蛋白表達下降,而PCB77暴露則使得儲鐵蛋白表達上升。Cd和PCB77暴露會干擾SMMC-7721細胞能量代謝,表現(xiàn)在降低胞內(nèi)ATP酶活力及線粒體膜電位,導致ATP含量發(fā)生變化;增強果糖-1,6-二磷酸酶(FBP)活性,促進糖異生作用;影響甘油三酯(TG)和膽固醇的含量,造成細胞內(nèi)脂質(zhì)代謝紊亂。本研究將為重金屬和持久性有機污染物共同暴露產(chǎn)生的細胞毒性效應提供一定的理論依據(jù)和方法學參考。
【學位單位】：河北科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：R99;X171.5
【部分圖文】：

鎘主要通過飲食和吸煙兩種途徑進入μg 鎘，約是非吸煙者平均暴露量和鎘在腎主要與紅細胞或血清白蛋白結(jié)合，隨后將產(chǎn)生金屬硫蛋白并與其結(jié)合，使鎘的濃度富復合物可緩慢釋放到循環(huán)系統(tǒng)儲存于腎臟等組織中，體內(nèi)約 50%的鎘儲存在肝臟和0~30 年[28]。污染現(xiàn)狀chlorinated biphenyls，PCBs）是一種人工合兩個聯(lián)在一起的苯環(huán)和 1 至 10 個氯原子、抗熱性、不可燃性、低揮發(fā)性和高絕緣，特別是作為電絕緣液和熱轉(zhuǎn)換液。正是由生物降解，在環(huán)境中能夠持久存在。而且 點，給人體健康和生態(tài)系統(tǒng)造成了潛在的

交叉得到（3×3）。PCB77 以 DMSO 作為溶劑，預實驗表明 0.1%的 DMSO 不產(chǎn)生明顯的毒性效應。根據(jù)上述濃度，用Cd 和PCB77目標污染物暴露于HEL細胞培養(yǎng)48h，采用 AB 法檢測細胞活性，結(jié)果如圖 2-1 所示。由圖 2-1（a）可知，Cd 單獨暴露 48h 后，當 Cd 濃度為 1μM 時，與空白對照組相比，熒光強度上升了 12.1%，表明低濃度下鎘可促進細胞活性增強（P<0.05）；而

細胞形態(tài)較小，且出現(xiàn)梭形細胞，毒性效應較明顯；而用 Cd 40μM+ PC40μM 共同暴露 48h 后的 HEL 細胞形態(tài)如圖 2-2（d）所示，細胞形態(tài)發(fā)生明顯的化，與空白對照組相比，細胞明顯縮小，并且暗淡不透亮，出現(xiàn)細胞碎片。表明現(xiàn)大量細胞死亡，毒性效應顯著增強。(a) (b)
【參考文獻】

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本文編號：2879127