脂氧合酶介导的苯并（a）芘活化及DNA损伤

摘要

目的探讨细胞内5-脂氧合酶（5-LOX）对苯并（a）芘（B[a]P）的代谢活化及DNA损伤的影响,为脂氧合酶（LOX）作为外源化学物氧化代谢的替代途径提供进一步依据。方法体外酶系统实验:B（a）P在含有大豆脂氧合酶（SLO）的酶体系中反应,用分光光度法检测其氧化产物;酶系统中加入DNA,用高效液相色谱仪检测其DNA加合物。细胞实验:人支气管上皮细胞（HBE）染毒24 h,B[a]P剂量分别为4、8、16、32、64、128μmol/L,抑制剂（AA-861）、萘普生和α-萘黄酮分别为0.1、1、10μmol/L,用免疫印迹法（western-blot）法检测各组5-LOX蛋白表达情况;用流式细胞计数及单细胞凝胶电泳实验检测各组的细胞毒性及DNA损伤情况;同时,检测特异性5-LOX抑制剂（AA-861）及其他特异性酶抑制剂（萘普生和α-萘黄酮）对5-LOX蛋白表达和对DNA损伤的影响。结果在过氧化氢（H2O2）参与下,SLO可以协同氧化B[a]P,氧化生成B[a]P-7,8-环氧化物,在一定范围内呈剂量效应关系。GTP能够抑制SLO介导的B[a]P氧化,其IC50为0.46 mg/L。SLO介导B[a]P活化后,生成新的产物,出现一明显新增峰,但本次在体外未能检测到与DNA形成加合物。随着B[a]P染毒浓度的增加,HBE细胞存活率逐渐下降,AA-861和萘普生抑制后,细胞存活率上升,差异均有统计学意义（P＜0.05）。B[a]P可以使HBE内5-LOX蛋白表达增加,且表达量随B[a]P浓度增加而增加,5-LOX抑制剂AA-861对5-LOX蛋白表达基本无影响;流式细胞计数及单细胞凝胶电泳实验显示,各B[a]P染毒组DNA损伤指标随着B[a]P浓度增加而加重,与阴性对照组比较,差异有统计学意义（P＜0.05）。与64μmol/LB[a]P组比较,加入抑制剂AA-861、萘普生和α-萘黄酮后DNA损伤程度逐渐减轻,差异均有统计学意义（P＜0.05）。结论在HBE内,B[a]P可能主要通过5-LOX介导的协同氧化,形成亲电子物质与DNA结合,使HBE产生DNA损伤,AA-861可以明显抑制该反应。