李鳳 西南大學(xué)
不同物種對糞臭素的敏感性不同既成為人們研究糞臭素毒性機理的動力也成為研究的途徑。通常人們通過比較不同動物代謝糞臭素的產(chǎn)物種類、組織蛋白或DNA和糞臭素代謝產(chǎn)物的共價結(jié)合情況、與糞臭素生物活化有關(guān)因子的活性和水平對糞臭素在不同動物體內(nèi)的毒性機理進行研究和比較，也有的進行組織切片觀察。
毒性物質(zhì)的親電子代謝產(chǎn)物和器官或者組織蛋白質(zhì)的共價結(jié)合常用于評價和估計器官或者組織對此化合的物敏感性。因此有許多關(guān)于糞臭素敏感和不敏感物種不同部位的組織蛋白或者DNA和糞臭素(或代謝產(chǎn)物)結(jié)合對比的研究。 MHanafy等經(jīng)靜脈注射給予小牛放射性標記的糞臭素，并測定糞臭素(或代謝產(chǎn)物)和不同組織蛋白的結(jié)合情況網(wǎng)， MNocerini等研究了山羊給予糞臭素后谷膚甘膚的狀態(tài)、糞臭素代謝產(chǎn)物和肺損傷間的聯(lián)系。
獸醫(yī)的研究表明糞臭素或其代謝產(chǎn)物和肺組織蛋白的結(jié)合比其他組織多，這或許是肺部組織對糞臭素更加敏感的原因。為了進一步了解糞臭素(代謝產(chǎn)物)與組織蛋白結(jié)合和毒性敏感性的關(guān)系， MNocerini研究了羊、馬、猴、大鼠和小鼠的肝臟和肺微粒與放射性標記糞臭素和谷膚甘膚共孵后結(jié)合的情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)物種不同器官結(jié)合情況不相同，雖然糞臭素對肺的毒性比肝臟大，但小鼠和大鼠肝臟結(jié)合的糞臭素比肺多。
大鼠腹腔注射糞臭素后的測定結(jié)果顯示肝臟結(jié)合的糞臭素是肺的4倍[網(wǎng)。對糞臭素敏感的反當動物如牛、羊等肺結(jié)合能力更強，與糞臭素的肺毒性一致，但是對糞臭素不敏感的哺乳動物肝臟結(jié)合能力更強和糞臭素對肺的毒性更大不吻合。
Janiee的研究發(fā)現(xiàn)含正常表達CYPIAI的細胞微粒體孵育體系中糞臭素代謝產(chǎn)物和蛋白質(zhì)結(jié)合物的量比超量表達CYPIAI的體系少，含表達兔CYP4BI細胞微粒體的體系比含表達人CYP4BI的體系產(chǎn)生更多的代謝產(chǎn)物一蛋白質(zhì)結(jié)合物，也因此推測糞臭素的毒性可能是因為代謝產(chǎn)物和肺部的關(guān)鍵蛋白的結(jié)合。還有研究發(fā)現(xiàn)糞臭素活性中間產(chǎn)物與人肝臟和肺的微粒體蛋白結(jié)合情況完全不同，肺部結(jié)合僅為肝臟結(jié)合量的4%，并通過SDS一PAGE、HPLC、放射自顯影和放射色譜法等方法發(fā)現(xiàn)一種分子量為57幼a的蛋白質(zhì)是活性產(chǎn)物結(jié)合的靶蛋白。
隨著分子生物學(xué)技術(shù)的廣泛使用，通過糞臭素(或代謝產(chǎn)物)對DNA或細胞的作用來研究糞臭素的毒性作用。MvReddy等人分別研究了糞臭素和小牛胸腺、鼠肝臟細胞和中國倉鼠細胞DNA孵育后的DNA加合物生成、DNA斷裂、DNA突變、DNA合成和染色體異常等進行了研究。結(jié)果表明糞臭素可以和各實驗細胞生成DNA加合物，在中國倉鼠中還能導(dǎo)致染色體異常和抑制DNA合成，但是并沒有發(fā)現(xiàn)DNA加合物形成和最終毒性結(jié)果之間的相關(guān)性，可能的原因有加合物檢測方法的靈敏度太高或者DNA加合物的生成并不意味著畸變的發(fā)生。
wiliiam等的研究發(fā)現(xiàn)10 mol/L的糞臭素能導(dǎo)致支氣管上皮細胞(BEAs一ZB)凋亡，并且隨著濃度的升高，凋亡加劇。通過彗星實驗(eomet^ssay)研究了酬噪對DNA的損傷作用。的糞臭素能導(dǎo)致普通人支氣管上皮細胞(NHBE)的DNA損傷，并且損傷在4h時達到高峰，24h后恢復(fù)到處理前的水平，結(jié)果表明糞臭素很可能是一種致畸變和致癌的物質(zhì)。Jweems也用彗星實驗分析了糞臭素對DNA的損傷并且分析了損傷和cYPIAI和CYPZFI之間的關(guān)系，糞臭素的代謝產(chǎn)物能誘導(dǎo)CYPIAI和CYPZFI，并增加糞臭素的活化和致毒作用。
鼠肝臟能大量結(jié)合糞臭素(或代謝產(chǎn)物)但是肝臟并不被嚴重損傷，分析認為可能是親電子產(chǎn)物和肝臟中沒有重要功能的蛋白質(zhì)結(jié)合了或者是共價結(jié)合并不意味著組織損傷。肝臟具有高的谷膚甘膚(GSH)水平因此開展了不少關(guān)于谷膚甘膚水平和毒性關(guān)系的研究。MNocerini研究表明改變肺中GsH水平能增大或者減小糞臭素對肺的傷害。 GYost通過丁硫氨酸亞礬胺(BSO)處理選擇性降低鼠肝臟GSH水平，結(jié)果觀察到嚴重的腎臟損傷并未發(fā)現(xiàn)明顯的肝臟和肺部損傷，并且發(fā)現(xiàn)腎結(jié)合糞臭素(或代謝產(chǎn)物)的量增加，這說明GsH能調(diào)節(jié)糞臭素的器官毒性并且也說明共價結(jié)合和器官毒性間存在聯(lián)系，但是肝臟在GSH降低的情況下仍然對糞臭素不敏感尚不能得到合理的解釋。早期的研究主要是以動物作為研究對象，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用逐漸以細胞作為研究對象，這樣實驗的平行性、重現(xiàn)性更好，不同研究者研究結(jié)果具有可比較性。研究的方法從組織切片到蛋白質(zhì)結(jié)合再到DNA和細胞損傷，研究不但要考察毒性的表觀結(jié)果，也要探索毒性產(chǎn)生的分子生物學(xué)機理。
