代谢活化系统在人细胞转化模型中的应用

【目的】探讨不同的代谢活化系统在人细胞转化模型中潜在的应用价值。【方法】在永生化人肝细胞L02中导入第12密码子突变的H-RAS癌基因(L02-R细胞),使其处于恶性转化前的易感状态。选择具有代表性的间接致癌物黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)作用于永生化和转化前期细胞株,采用三种代谢系统:高表达代谢酶P450 CYP1A2,低剂量底物诱导和加入经典的大鼠S9代谢辅助系统,通过软琼脂克隆形成试验和裸鼠皮下成瘤试验来比较在不同的代谢活化系统下,间接致癌物诱导细胞转化的效能。【结果】蛋白印迹验证H-Ras稳定高表达的转基因细胞株构建成功。通过Ames试验,蛋白印记和CYP1A2酶活性等方法比较三种代谢系统酶活性。在未加代谢系统的条件下,经AFB1染毒后第17周L02-R细胞发生转化,而对照组细胞L02-V在染毒20周未能发生转化。而加入S9代谢系统时,AFB1诱导L02-R细胞在第8周发生转化,比未加代谢系统缩短了9周;经低剂量0.1μmol/LAFB1诱导和高表达CYP1A2均使L02-R的转化间期缩短6周,于第11周发生转化。【结论】三种代谢系统都能够促进间接致癌物AFB1的代谢活化,缩短细胞转化的时间,提高细胞转化效率。与传统的S9代谢活化系统相比,低剂量诱导作为新的代谢活化的方法在细胞转化试验中有着良好的应用前景。

细胞色素P450酶表观遗传学改变与间接致癌物致癌作用研究进展

细胞色素P450(CYP450)酶系是最受关注的人体内介导间接毒物活化及毒作用发挥的酶系,主要亚型包括CYP1A,CYP1B,CYP2A,CYP2B,CYP2C,CYP2E,CYP2W和CYP3A等,其活性受到表观遗传学调控。苯并(a)芘、2,3,7,8-四氯二苯并对二噁英、己烯雌酚、黄曲霉毒素B1和环磷酰胺等间接致癌物,可通过引起DNA甲基化特异性改变,组蛋白乙酰化、甲基化或泛素化等修饰以及微RNA表达上调或下调等表观遗传学改变,影响CYP450主要亚型的功能及其对间接致癌物活化的作用。

苯乙烯致DNA间接损伤效应的光电化学生物传感器快速检测

许多有机化合物自身没有致癌毒性,但进入生物体内,经过体内代谢酶的催化后转化成活性中间体,与DNA形成共价化合物.这些间接的损伤会最终导致DNA分子结构和功能的变化,对人类的健康造成威胁.因此,建立一种快速有效的方法检测间接致癌化合物对DNA的损伤,成为当前研究的热点.论文建立了一种新型的光电化学生物传感器来检测有机化合物苯乙烯对DNA的间接损伤效应,该传感器以层层自组装的方式将光电信号分子、双链DNA和血红蛋白组装在半导体电极上.在H2O2存在的条件下,传感膜中的血红蛋白可将苯乙烯转化为氧化苯乙烯,氧化苯乙烯扩散到膜内,与DNA形成加合物,引起DNA结构变化,导致光电分子光电流信号的增加.实验中,将修饰好的电极置于终浓度为2mM H2O2和2%苯乙烯(体积比)的混合液(pH7.3的磷酸缓冲液配制)中反应一段时间后,在电解质溶液中进行光电流检测.实验结果表明,光电流信号随着反应时间逐渐升高,在30min后趋于稳定,表明苯乙烯在传感膜上的氧化和DNA的损伤反应基本完成.与反应前相比,反应后光电流增加了40%,并且酶催化苯乙烯生成的氧化苯乙烯经紫外可见光谱得到验证.论文建立的光电化学生物传感器模拟了体内DNA损伤反应过程,能快速有效地检测苯乙烯对DNA的间接损伤效应,有望为有机化合物潜在基因毒性的风险评估提供一个快速筛查工具。

CYP1A1与间接致癌物代谢活化作用的研究进展

细胞色素P450酶(CYP)1A1是CYP1A亚家族的主要成员之一,能够代谢活化多种间接致癌物。在特定情况下,CYP1A1可活化外源化合物,产生中间或活性代谢产物与生物大分子结合,从而诱导致癌作用。其中,CYP1A1对苯并(a)芘[B(a)P]的代谢活化起到核心作用,在诱导B(a)P产生毒性效应和致癌效应中起到关键作用。CYP1A1参与二甲基苯并蒽和2-氨基-1-甲基-6-苯基咪唑并[4,5-b]吡啶(PhIP)的代谢活化,且在PhIP诱导的遗传毒性中起重要作用。CYP1A1亦是代谢活化7H-甲基二苯并咔唑(DBC)的主要酶,是DBC发挥致癌作用的关键因素。CYP1A1还与黄曲霉毒素B1、3-硝基苯和萘等间接致癌物的代谢活化有关。抑制CYP1A1的催化活性有助于减缓CYP1A1介导的致癌物活化,起到防治恶性肿瘤的作用。