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本文选择重组有绿色荧光蛋白(GFP)和荧光素酶(Luc)报告基因的两个细胞系H1G1.1c3和Luc1.1,检测从环境中所采集的水、底泥和生物样品中的二恶英类污染物的含量;并与传统的气相色谱-电子捕获器法的测定值相比较,以仪器分析结果为基准,验证报告基因检测法的可行性。实验主要结果如下:
无论是绿色荧光蛋白的荧光强度,还是荧光素酶的荧光强度,都与二恶英类化合物标样表现出良好的线性,其回归方程的相关系数几乎都<-0.95。然而,在转染手段相同的情况下,两种报告基因的检测结果却有所不同:使用重组细胞系Luc1.1(含报告质粒pGudLuc1.1)的检测结果绝大多数时候都与仪器分析的结果非常吻合,但使用重组细胞系H1G1.1c3(含报告质粒pGreen1.1)的检测结果却往往比仪器分析的结果偏低,基本保持在1~2个数量级的范围内。生物检测的线性范围约有104,在上限附近可能存在饱和区域,必须稀释样品才能获得比较准确的数据。
研究表明,AhR介导的报告基因生物检测法具有快速、简便、廉价、处理量大等优于传统化学分析法的特点。而从数据对比上看,绿色荧光蛋白和荧光素酶的检测结果基本令人满意,尤其是荧光素酶,可用于受二恶英类污染物的环境样品的筛选和半定量检测。但是环境样品的提取,对生物遗传及表达过程可能产生的影响是生物测定方法发展过程中要解决的问题。
另外,试验还测定了双酚A对二恶英类化合物毒性的影响。结果发现:在使用重组细胞系H1G1.1c3时,双酚A无论浓度大小,都对TCDD诱导CYP1A1基因表达几乎没有任何影响;在使用重组细胞系Luc1.1报告质粒时,双酚A在低剂量(1μm)处表现出对TCDD诱导CYP1A1基因表达存在一定的增强效果,但这种效果随着双酚A剂量的升高而减小,直至最高剂量(50μm)处,双酚A已显出对TCDD诱导CYP1A1基因表达的抑制作用;而在使用重组细胞系Luc6.1(含报告质粒pGudLuc6.1)时,双酚A自始至终体现处对TCDD诱导CYP1A1基因表达的抑制,这种抑制作用大体上随双酚A剂量升高而明显,但在双酚A剂量达到10μm后就没有明显变化。
这一结果揭示了在双酚A对TCDD诱导荧光素酶基因表达的影响上,目前仍然有很多未知因素。尽管双酚A本身无法激活荧光素酶基因的表达,但是似乎它仍可通过与TCDD抢夺Ah受体以组织TCDD-Ah受体配合体和二恶英反应元件的连接。不过这只是一种猜测,要得出最终定论还必须进行更深一层的研究。