论文部分内容阅读
环境污染问题是当今世界最亟待解决的问题之一,由环境污染引发的安全问题越来越受到人们的关注。环境内分泌干扰物是人类在生产和生活活动中释放到周围环境中以及自然环境中本来存在的,能通过各种途径直接或间接进入生物体内,干扰正常激素内分泌调节功能,从而改变体内激素平衡状态,影响人类和动物的生殖功能、免疫系统和神经系统等正常生物活动。而DNA作为生命机体中的重要组成成分,是生物体内遗传信息的载体,控制着蛋白质的合成和遗传信息的表达,在生物的生长发育、物种延续等生命活动中起着极为重要的作用。环境内分泌干扰物能与DNA相互作用,主要机理为其可以与DNA中的碱基或磷酸骨基团结合,破坏其模板作用,进而影响基因调控和表达功能,导致肿瘤等疾病。本论文选取类雌激素环境污染物双酚A(BPA)为研究对象,分别选用小牛胸腺DNA (ctDNA)和小鼠肝细胞作为直接受体,采用多种分析手段在体外模拟生理条件下分别从分子水平和细胞水平两个层面综合评价了BPA对对生物大分子脱氧核糖核酸的毒性作用机制。论文主要包括以下内容:第一部分:通过荧光光谱、荧光寿命、紫外吸收光谱和圆二色谱等光谱技术在探索了BPA与ctDNA作用过程中的一些基本特性,并于分子层面研究了BPA对ctDNA的基因毒性作用机理。确定了BPA的激发/发射波长λex/λem=276nm/306nm。当BPA浓度超过4×10-4mol L-1之后,会发生自猝灭现象,因此实验中BPA使用浓度都低于此值。且荧光光谱显示ctDNA可以对BPA产生猝灭作用,经猝灭常数计算及荧光寿命测定判定为生成了无荧光基态复合物的静态猝灭机制。随实验体系pH值增加,BPA对ctDNA荧光猝灭程度增加,且酸性条件时这种变化更为剧烈,说明二者问结合模式不是静电结合。紫外光谱中ctDNA的加入使BPA的吸收光谱产生减色红移现象,结合离子强度增加对二者体系荧光的影响,均说明BPA嵌入ctDNA双螺旋结构的碱基之间,以嵌插模式相互结合。圆二色谱中DNA正峰强度的增加与负峰强度的减弱也表明BPA可以改变ctDNA的空问构象。第二部分:利用彗星试验和8-OHdG测定等单细胞分析技术探究了BPA对小鼠肝细胞DNA的氧化损伤程度。结果显示随BPA浓度增大、染毒时间越长,观测到的彗星拖尾现象越明显、尾部DNA百分含量及Olive尾矩值均上升,而细胞中8-OHdG的含量也随之增加。这一切都说明了BPA确实对肝细胞中DNA造成了一定程度的损伤,且这种损伤程度与染毒浓度、染毒时间呈正相关。这与分子水平结论相一致,都说明了BPA对生物体存在基因毒性作用。本论文的研究成果表明,典型环境雌激素BPA可以对小鼠肝细胞的DNA造成一定程度的损伤,且这种毒性作用是由于BPA通过嵌插模式嵌入到DNA双螺旋结构的碱基对之间,改变了DNA构象,使其双螺旋轴向收缩造成的。