1,4-萘醌老化黑碳对人支气管上皮细胞活性氧和DNA链断裂的影响

摘要

目的:研究1,4-萘醌老化黑碳(1,4-naphthoquinone aged black carbon,BC/1,4-NQ)对人支气管上皮细胞(16HBE)活性氧水平和DNA链断裂的影响。方法:分别用BC/1,4-NQ及相对应质量浓度的BC和1,4-NQ(BC/1,4-NQ的质量浓度分别为:10.0/0.2、20.0/0.4、40.0/0.8、80.0/1.6、160.0/3.2 mg/L,BC的质量浓度分别为:10.0、20.0、40.0、80.0、160.0 mg/L,1,4-NQ的质量浓度分别为:0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 mg/L)染毒16HBE细胞24、48、72 h,通过cell counting kit-8(CCK-8)法检测细胞毒性。再以不同剂量的BC/1,4-NQ(20.0/0.4、40.0/0.8、80.0/1.6 mg/L)、BC(20.0、40.0、80.0 mg/L)、1,4-NQ(0.4、0.8、1.6 mg/L)染毒16HBE细胞24 h,采用2',7'-二氯荧光黄双乙酸盐探针(DCFH-DA)检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,通过单细胞凝胶电泳实验,以Olive尾距为指标,评价DNA链断裂遗传毒性。结果:除10.0/0.2 mg/L剂量染毒24 h后BC/1,4-NQ未见明显的细胞毒性,在各染毒时间点、各剂量BC/1,4-NQ的细胞存活率均显著低于对照组(P<0.05),并表现出一定的剂量依赖效应。当BC/1,4-NQ≥80.0/1.6 mg/L时,BC/1,4-NQ的细胞存活率要低于BC单独处理组、高于1,4-NQ处理组(P<0.05)。此外,各剂量BC/1,4-NQ均可引起16HBE胞内ROS含量及Olive尾距增加,并显著大于对照组(P<0.05),表现出一定的剂量依赖效应;当BC/1,4-NQ为80.0/1.6 mg/L时,BC/1,4-NQ的胞内ROS含量和Olive尾距显著大于BC单独处理组、小于1,4-NQ处理组(P<0.05)。结论:以BC/1,4-NQ处理16HBE细胞,可诱导细胞内ROS水平升高,并产生细胞毒性和遗传毒性,且在较高剂量下,BC/1,4-NQ的细胞毒性、胞内ROS水平和遗传毒性要高于BC单独处理组,低于1,4-NQ单独处理组。