几种前致突变物对与其活化细胞相互作用的V79细胞诱发微核作用

发布时间：2020-04-28 02:07

【摘要】：背景在受试细胞外形成的活性代谢物因其生物膜透过性不可确定,其对靶细胞的遗传毒作用也受影响。在受试细胞外形成的带负电荷的硫酸基结合物就不易进入靶细胞,并且一些细胞色素P450(CYP)酶形成的代谢产物也可能不耐受转运过程。目前遗传毒性试验中纳入的代谢活性主要是采用大鼠肝S9混合物,在受试细胞外形成的活性代谢物对生物膜的透过性及对跨距离迁移的承受性可能会有差异,不同代谢产物在生物利用度上的差异对毒效应的影响还缺少研究报道。目的本研究旨在揭示不同前致突变物在重组表达特定活化酶的细胞内转化为活性代谢物后,对缺乏特异活化酶的受试细胞的遗传毒作用差异,尤其是相较于受试物对相关代谢细胞直接作用的差异;以此了解体外代谢活化系统S9混合物对不同受试物遗传毒性检测效能的变异,并揭示重组表达生物转化酶的哺乳动物细胞系用于遗传毒性试验的独特价值。采用几种常见的前致突变物,包括1-甲基芘[1-methylpyrene,1-MP,由CYPs和磺基转移酶(SULTs)按次序经二步反应而活化]、1-羟甲基芘(1-hydroxymethyl pyrene,1-HMP,为1-MP的中间代谢物、依赖SULTs活化的前致突变物)、苯并(a)芘(Benzoapyrene,BaP,需要CYP1A1或CYP1B1活化的前致突变物)和黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1,需要CYP1A2或CYP3A4活化的前致突变物),观察它们对表达其活化酶的重组V79细胞及与这些代谢型细胞以不同形式相交通的V79对照细胞诱发微核的作用。有关不同细胞间交通的形式包括:对照细胞与代谢细胞等比例混合培养,对照细胞与代谢细胞通过0.4 μm的微孔和1 mm距离(结合transwell培养系统)进行物质交换,以及受试细胞接受化学物与代谢细胞孵育后移出的培养液处理。微核试验的暴露/恢复时程为3h/21h。以Western blot法分析各受试细胞表达特定生物转化酶的相对水平。结果1-MP对同时表达人CYP1A2和人SULT1A1的V79衍生细胞系(V79-hCYP1A2-hSULT1A1)明显诱发微核形成,且效应呈浓度相关性。在以下另外的实验模型中,1-MP也呈现相似的诱发微核作用:(1)表达人CYP1A2的重组V79细胞(V79-hCYP1A2)与表达人SULT1A1的重组V79细胞(V79-hSULT1A1)按1:1混合培养,(2)应用上述transwell系统使受试细胞V79-hSULT1A1 与V79-hCYP1A2细胞相交通,以及(3)受试细胞V79-hSULT1A1接受转移自1-MP与V79-hCYP1 A2细胞孵育3h的培养液。1-HMP也对V79-hSULT1A1细胞明显诱发微核,然而在以下模型中1-HMP诱发微核作用都明显减弱:(1)受试细胞V79-Mz与V79-hSULT1A1在transwell系统中相交通,(2)V79-Mz细胞接受转移自1-HMP与V79-hSULT1A]细胞孵育后的培养液处理。BaP和AFB1对V79细胞在Aroclor 1254诱导的大鼠肝脏S9混合物存在的条件下,均诱发微核形成,且效应均呈浓度依赖性;与之相比较,相似效应也在BaP对重组表达人CYP1A1的V79细胞(V79-hCYP1A1)的微核试验观察到,而AFB1对V79-hCYP1 A2细胞的作用强度明显增高。此外,BaP对与V79-hCYP1A1细胞相交通的V79-Mz细胞诱发微核作用与其对V79-hCYP1A1细胞的直接作用强度相似;相反,AFB1对与V79-hCYP1A2细胞相交通的V79-Mz在受试浓度下微核试验结果为阴性。结论本研究结果提示,1-MP的终毒物(1-甲磺基花,1-sulfoxymethylpyrene)扩散进入靶细胞发挥作用的机会远低于不带电荷的1-HMP;而AFB1的活化产物(AFB1-8,9-环氧化物)对缺乏代谢能力的靶细胞的生物可及性很低(远低于BaP的活性代谢物),尤其不能经受一定的扩散距离,难以跨膜及跨距离转运而作用于靶细胞。本研究结果支持重组表达生物转化酶的哺乳动物细胞系用于遗传毒性试验的重要性。
【图文】：

逑表达，，在统计学分析前合并为计数资料，采用卡方检验进行统计学分析；０．０５，邋＊＊尸＜逡逑０．０１，与对照组进行比较。１－ＭＰ对Ｖ７９－ｈＣＹＰｌＡ２－ｈＳＵＬＴｌＡｌ细胞的直接作用是图３－１相关逡逑数据的重复表达，而１－ＨＭＰ对Ｖ７９－ｈＳＵＬＴ丨Ａ１细胞的直接作用是图３－３相关数据的重复表逡逑达。逡逑Ｆｉｇ．邋３－４邋Ｍｉｃｒｏｎｕｃｌｅｉ邋ｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｉｎ邋Ｖ７９－ＨＳＵＬＴ１Ａ１邋ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ邋ｍｅｄｉｕｍ邋ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ邋ｆｒｏｍ逡逑１－ＭＰ－ｔｒｅａｔｅｄ邋Ｖ７９－ｈＣＹＰｌＡ２邋ｃｕｌｔｕｒｅ邋ａｓ邋ｃｏｍｐａｒｅｄ邋ｗｉｔｈ邋ｔｈａｔ邋ｉｎ邋Ｖ７９－Ｍｚ邋ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ邋ｍｅｄｉｕｍ逡逑ｆｒｏｍ邋１－ＨＭＰ－ｔｒｅａｔｅｄ邋Ｖ７９－ｈＳＵＬＴｌＡｌ逡逑Ｃｅｌｌ邋ｇｒｏｗｔｈ／ｓｕｒｖｉｖａｌ邋ａｎｄ邋ｍｉｃｒｏｎｕｃｌｅｉ邋ｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｉｎ邋Ｖ７９－ｈＳＵＬＴｌ邋Ａ１邋ｃｅｌｌｓ邋ｅｘｐｏｓｅｄ邋ｔｏ邋ｍｅｄｉｕｍ逡逑ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ邋ｆｒｏｍ邋ｌ－ＭＰ－Ｖ７９－ｈＣＹＰｌ邋Ａ２邋ｉｎｃｕｂａｔｉｏｎｓ邋（ｐａｎｅｌｓ邋Ａ１邋ａｎｄ邋Ａ２）邋ａｎｄ邋ｔｈａｔ邋ｉｎ邋Ｖ７９－Ｍｚ邋ｃｅｌｌｓ逡逑ｅｘｐｏｓｅｄ邋ｔｏ邋ｌ－ＨＭＰ－Ｖ７９－ｈＳＵＬＴｌＡｌ邋ｉｎｃｕｂａｔｉｏｎｓ邋（ｐａｎｅｌｓ邋Ｂ１邋ａｎｄ邋Ｂ２）．邋Ｔｈｅ邋ｄａｔａ邋ｏｆ邋１－ＭＰ邋ｉｎ逡逑Ｖ７９－ｈＣＹＰｌＡ２－ｈＳＵＬＴｌ邋Ａ１邋ｃｅｌｌｓ邋ｏｒｉｇｉｎａｌｌｙ邋ａｐｐｅａｒｅｄ邋ｉｎ邋Ｆｉｇ．３－１邋ａｎｄ邋ｒｅｕｓｅｄ邋ｈｅｒｅ邋ｆｏｒ邋ａ邋ｄｉｒｅｃｔ逡逑ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ

二勺，导拟2commUn吻bletO、叮斗hCYp，从仁创!日
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R99

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本文编号：2642930