8种双酚A类化合物对MCF-7细胞的毒性及损伤研究

论文摘要

双酚A（BPA）是广泛存在的环境内分泌干扰物（EDCs）, BPA类化合物作为环氧树脂,聚碳酸酯塑料以及阻燃剂等产品添加剂,在水杯、奶瓶、食品饮料容器、医疗设备等生产中被广泛使用,并被不断开发做新的用途。这些制品在长期使用或在高温、碱性条件下,BPA都会缓慢释放到周围环境中,并且很容易在环境中积累,并通过用水,空气,土壤和食品污染等对周围生物产生影响。BPA类化合物的雌激效应一直是研究的重点,但是关于其化合物毒性效应的研究较少。到目前为止,研究发现BPA在较窄的浓度范围内对MCF-7的损伤作用主要依赖于类雌激素作用干扰胞内酶活性及细胞代谢活性影响细胞增殖,而微高浓度的BPA会对细胞造成损伤,导致细胞凋亡。因此在细胞水平上研究BPA类化合物的毒性效应具有重要的意义。同时,环境中的污染物并不是单独存在的,人群在生产生活中总是处于各种污染物的混合暴露之下。研究污染物的联合作用比污染物的单独作用更加贴近实际,更有现实意义。本实验主要是通过微板毒性分析法研究8种BPA类化合物对雌激素受体缺失MCF-7细胞的毒性效应,并初步结合DNA损伤以及细胞膜损伤研究为进一步评价BPA类化合物的环境毒性效应奠定基础。实验选用8种双酚A类化合物,包括2,2-双（4-羟基苯基）丙烷（简称BPA）,2,2-二（4-羟基苯基）丁烷（简称BPB）,4,4’-（1-甲基亚乙基）双（2-甲基苯甲醚）（简称BPC）,4,4’-亚乙基双苯酚（简称BPE）,2,2-双（2-羟基-5-联苯基）丙烷(简称BPQ,4,4’-硫代二苯酚（TDP）,双酚AF（简称BPAF）,4,4’-（1-苯乙基）双酚（简称BPAP）,采用四唑盐（MTS/PMS）比色法检测此8种BPA类化合物和12种根据等效应浓度比和均匀浓度比设计的混合物对雌激素受体缺失人乳腺癌细胞（MCF-7（ER-））增殖活性的影响,用非线性最小二乘法拟合得到浓度-效应曲线（CRC）,以浓度加和模型（CA）和独立作用模型（IA）为参考模型,研究混合物的相互作用规律。通过2,4一二硝基苯肼法检测8种双酚A类化合物对MCF-7（ER-）细胞乳酸脱氢酶（LDH）露出率的影响,单细胞凝胶电泳（SCGE）检测了5种双酚A类化合物对MCF-7（ER-）细胞DNA损伤。结果发现所有的剂量-效应曲线（CRC）均能用Weibull或者Logit函数有效表征,以模型估算的半数效应浓度负对数值（pEC50）评估8种化合物的毒性大小依次为：BPQ>BPAF>BPAP>BPB>BPC>TDP>BPE> BPA;应用剂量加和（CA）模型和独立作用（IA）模型对混合物毒性进行评估与预测,结果8种BPA类化合物各种浓度组合的混合物毒性均可用CA模型有效预测；LDH检测以及SCGE检测BPA类化合物对MCF-7（ER-）的损伤作用,首先是干扰酶活性及微量元素代谢,抑制细胞增殖,然后是对细胞核DNA造成损伤,同时细胞膜也受到损伤,细胞开始出现大量坏死。实验最后对构建稳定表达Metridia荧光素酶的MCF-7（ER-）细胞毒性检测系统进行探索,旨在通过测定荧光素酶活性间接反映环境污染物的毒性作用,使得毒性检测更加直观易行。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 縮写与符号
• 第1章 文献综述
• 1.1 环境内分泌干扰物及双酚A类化合物
• 1.1.1 双酚A
• 1.1.2 双酚A的分布和毒性
• 1.1.3 其他双酚类化合物
• 1.2 细胞毒性分析
• 1.2.1 细胞毒性分析方法
• 1.2.2 毒性曲线拟合
• 1.3 联合毒性作用
• 1.3.1 联合作用的概念及分类
• 1.3.2 联合作用的评价
• 1.4 基于荧光素酶法的污染物毒性检测
• 第2章 绪论
• 2.1 选题背景与意义
• 2.2 研究范围和内容
• 2.2.1 研究目标
• 2.2.2 创新之处
• 2.2.3 技术路线
• 第3章 8种BPA类化合物对MCF-7细胞增殖抑制的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 方法
• 3.2 结果
• 3.2.1 细胞生长曲线
• 3.2.2 细胞形态学影响
• 3.2.3 8种双酚A染毒对MCF-7细胞的增殖抑制率影响
• 3.3 讨论
• 第4章 8种BPA类化合物对MCF-7细胞的联合毒性
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 方法
• 4.2 结果
• 4.3 讨论
• 第5章 8种BPA类化合物染毒对MCF-7细胞的乳酸脱氢酶（LDH）漏出率的影响
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 方法
• 5.2 结果
• 5.3 讨论
• 第6章 单细胞凝胶电泳检测BPA类化合物对MCF-7细胞DNA的损伤
• 6.1 材料与方法
• 6.1.1 材料
• 6.1.2 方法
• 6.2 结果
• 6.3 讨论
• 第7章 稳定表达Metridia荧光素酶的MCF-7细胞株的构建和毒性研究
• 7.1 材料与方法
• 7.1.1 材料
• 7.1.2 方法
• 7.2 结果
• 7.2.1 质粒鉴定
• 7.2.2 荧光素酶活性的测定
• 7.3 讨论
• 第8章 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录