兩種價態(tài)鉻(Ⅲ、Ⅳ)遺傳損傷研究及機(jī)制分析.pdf

1、在工業(yè)化進(jìn)程中，重金屬被廣泛使用并釋放到環(huán)境中。重金屬難以用生物化學(xué)方法降解，并通過食物鏈累積從而威脅人類健康，因此全世界越來越關(guān)注重金屬污染問題。國際上Cr被認(rèn)為是與Hg、Cd、Pb并列的四種主要污染物之一。環(huán)境中鉻的主要存在形式為:三價及六價化合物。Cr6+被認(rèn)為是鉻毒的主要形式，并在1987年被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)確認(rèn)為人類致癌物。通常認(rèn)為Cr3+低毒，且Cr3+對糖尿病的治療作用已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)證，但Cr3+作為必需微量

2、元素仍存在爭議，鉻的特殊生化作用還沒有被明確。
　　 本文利用酵母SUP4-o遺傳損傷檢測系統(tǒng)對兩種價態(tài)鉻(Ⅲ，Ⅵ)引發(fā)酵母SJR576-p突變率進(jìn)行檢測，結(jié)果150μM CrCl3與300μMCrO3引發(fā)的突變率相似，約2.5×10-5是自然突變的5倍，這說明Cr3+對酵母細(xì)胞遺傳物質(zhì)的損傷程度不低于六價鉻。進(jìn)一步利用單細(xì)胞電泳技術(shù)檢測不同價態(tài)鉻鹽對酵母細(xì)胞和人外周血白血病T細(xì)胞(Jurkat)胞內(nèi)DNA的損傷程度，也得到相似

3、的結(jié)果。
　　 已有研究表明谷胱甘肽是六價鉻的一個重要胞內(nèi)還原劑。本文研究三種鉻鹽（重鉻酸鉀、三氧化鉻、三氯化鉻）對SJR576-p胞內(nèi)GSH含量的影響，結(jié)果顯示重鉻酸鉀和三氧化鉻都會引起胞內(nèi)GSH含量降低，而三氯化鉻基本不變，說明兩種價態(tài)鉻的胞內(nèi)生化作用方式不同，細(xì)胞應(yīng)對的解毒機(jī)制也不一樣。
　　 三種鉻鹽對超螺旋和線化的質(zhì)粒DNA體外生化切割損傷實(shí)驗(yàn)表明K2Cr207對質(zhì)粒DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)幾乎沒有損傷作用，/80μM

4、 CrO3對質(zhì)粒有一定損傷，80μM CrCl3處理后質(zhì)粒幾乎完全降解，說明Cr3+損傷最大。通過對兩種價態(tài)鉻與DNA相互作用的圓二色譜分析，EB、SYBR與DNA競爭結(jié)合實(shí)驗(yàn)，以及相似化學(xué)鍵——磷酯鍵的斷裂誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)表明Cr3+可能通過與DNA超螺旋小溝(minor groove)及磷酸骨架結(jié)合從而誘導(dǎo)磷酯鍵斷裂，使DNA碎片化，導(dǎo)致EB不能與DNA堿基之間的平面基團(tuán)結(jié)合;Cr6+則主要通過價態(tài)變化所產(chǎn)生的ROS對DNA造成損傷。