王智閱

[摘 ?要]二甲基砷酸是砷在哺乳動(dòng)物體內(nèi)的主要的甲基化代謝產(chǎn)物，其本身也廣泛應(yīng)用于工農(nóng)生產(chǎn)。近十年來，一些學(xué)者指出無機(jī)砷的甲基化代謝產(chǎn)物在砷致腫瘤作用發(fā)生過程中起著十分重要的作用。無機(jī)砷在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)生甲基化之后，毒性發(fā)生了改變，本文就二甲基砷酸致細(xì)胞增殖與凋亡、染色體改變、DNA損傷，基因表達(dá)等方面的研究現(xiàn)狀做一綜述。

[關(guān)鍵詞]二甲基砷酸;細(xì)胞增殖與凋亡;染色體改變;DNA損傷;基因表達(dá)

中圖分類號(hào)：R994.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）22-0092-01

砷中毒已成為世界性的公共衛(wèi)生問題，傳統(tǒng)的觀念上認(rèn)為砷的甲基化過程是一個(gè)解毒促排泄過程，因而對(duì)有機(jī)砷毒性和致癌性的研究較少，最近有研究表明無機(jī)砷的甲基化并非是一個(gè)解毒過程，目前，對(duì)砷研究主要集中在細(xì)胞水平和分子水平，砷毒性的研究已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，本文就砷甲基化代謝產(chǎn)物致細(xì)胞增殖與凋亡、染色體改變、DNA損傷，基因表達(dá)等方面的研究現(xiàn)狀做一綜述，為進(jìn)一步研究砷作用機(jī)制提供依據(jù)。

1 砷及砷的甲基化

砷是類金屬元素，存在于水、土壤和空氣中。砷可表現(xiàn)出多種價(jià)態(tài)，最常見的是-3、+3和+5價(jià)。單質(zhì)元素砷毒性很低，化合物均有毒性[1]。無機(jī)砷進(jìn)入動(dòng)物體會(huì)甲基化反應(yīng)，其中二甲基砷酸是哺乳動(dòng)物代謝砷的一種主要產(chǎn)物[2]。二甲基砷酸可致細(xì)胞凋亡，染色體畸變，從而認(rèn)為二甲基砷酸具有毒性和致癌性[3]。

2 二甲基砷酸對(duì)增殖和凋亡的影響

有研究表明，二甲基砷酸能夠抑制細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。陳文軍[4]，張海亭[5]等人通過MTT、.流式胞儀等方法檢測(cè)二甲基砷酸染毒人成纖維細(xì)胞后，低濃度對(duì)人成纖維細(xì)胞有明顯的增殖作用，而高濃度時(shí)產(chǎn)生明顯的毒性作用。

3 二甲基砷酸對(duì)細(xì)胞染色體的影響

二甲基砷酸處理中國倉鼠V79細(xì)胞和人淋巴細(xì)胞，結(jié)果觀察到具有四倍體的細(xì)胞明顯增多，進(jìn)一步的研究表明二甲基砷酸比亞砷酸鹽更易于誘發(fā)有絲分裂停滯和四倍體[6]。

4 二甲基砷酸對(duì)細(xì)胞DNA的影響

許多研究表明砷及其化合物可損傷細(xì)胞DNA，引起細(xì)胞DNA斷裂，DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)。Brown等在用二甲基砷酸喂養(yǎng)大鼠的肺中發(fā)琉了特異性DNA單鏈斷裂;;Mouron等研究表明，二甲基砷酸能促進(jìn)人纖維原細(xì)胞DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)的形成，并使姊妹染色體交換（SCE）頻率顯著增加。Yamanaka等報(bào)道得出二甲基砷酸能導(dǎo)致人肺泡細(xì)胞DNA單鏈斷裂和 DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，二甲基砷酸可誘導(dǎo)大鼠和小鼠的DNA損傷主要是由二甲基砷酸代謝過程中產(chǎn)生的活性氧和二甲基砷酸過氧自由基引起的[7]。

5 二甲基砷酸對(duì)細(xì)胞內(nèi)基因和蛋白的影響

目前，包括基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組等各種組學(xué)技術(shù)在揭示細(xì)胞生理活動(dòng)規(guī)律和生物代謝機(jī)理的研究中起著越來越重要的作用。環(huán)境基因組學(xué)是在人類基因組基礎(chǔ)上發(fā)展的功能基因組內(nèi)容之一，是近期發(fā)展起來的新型邊緣學(xué)科，是基因組學(xué)技術(shù)和成果在環(huán)境污染保護(hù)與控制和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用，在短短的幾年時(shí)間內(nèi)已滲透到環(huán)境科學(xué)研究的各個(gè)研究領(lǐng)域并發(fā)揮著日益重要的作用。環(huán)境基因組學(xué)不僅包含環(huán)境毒理基因組學(xué)的研究，還應(yīng)包括在基因組水平上，篩選鑒定降解污染物的功能基因，利用DNA芯片等基因組技術(shù)檢測(cè)環(huán)境污染和有害基因漂移以及生物修復(fù)與環(huán)境污染預(yù)警健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方面的研究。研究發(fā)現(xiàn)，二甲基砷酸能夠引起細(xì)胞基因的改變，Eunju Kim等人的結(jié)果表明二甲基砷酸在皮膚里可能通過調(diào)節(jié)Bcl-2， Bad，和 caspase-12的表達(dá)誘導(dǎo)皮膚細(xì)胞凋亡[8]。

綜所述上，砷的甲基化過程并不是解毒過程，二甲基砷酸致細(xì)胞凋亡、染色體改變、DNA損傷，具有細(xì)胞毒性和遺傳毒性，其具體機(jī)制有待進(jìn)一步探究。

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