DNA损伤标志物rH2AX的分析新方法及其在卷烟烟气基因毒性评估中的应用

DNA double stranded breaks (DSBs), is the most harmful DNA damage form, which can trigger apoptosis or even cause cancer mutation or genetic damage. rH2AX is an important biomarker of DSBs and has been used to evaluate the genetic toxicity effect of cigarette smoke. Recently, studies of genetic toxicity of cigarette smoke have been stuck because of limitation of the sensitivity of detection instruments and lack of vitro metabolic activating condition. In this study, a sensitive method to analysis rH2AX using high content screening (HCS) will be established. 9+2 components of cigarette smoke of WHO Framework Convention on Tobacco Control (WHO FCTC) control list will be exposed to A549 cells, vitro metabolic activating reagents will be added in experimental groups, whose exposure dose equals to the dose in cigarette smoke. Toxicity equivalent factor mathematical model of rH2AX will be built based on Hill model, which will be used to evaluate the genetic toxicity effect of 9+2 components of cigarette smoke of FCTC control list and risk of cancer to provide data support for tobacco control.

DNA双键断裂（DSBs）是最严重的 DNA损伤形式, 若损伤修复失败则会触发细胞凋亡，继而导致突变、癌症或遗传损害。rH2AX是分析DSBs重要的特异性生物标志物，近来已被用于评价卷烟烟气的基因毒性效应。目前，检测仪器灵敏度的限制以及细胞体外代谢活化环境的缺失使卷烟烟气组分基因毒性研究陷入困境。本研究拟采用高内涵（HCS）建立高灵敏度的ɣH2AX分析方法；采用《烟草控制框架公约》（FCTC）管制清单中9+2 种烟气组分的标准品暴露于A549细胞，实验组暴露过程中加入体外代谢活化试剂，暴露剂量与卷烟实际释放量相当，探索复杂烟气中单组分的基因毒性及活化代谢对烟气组分基因毒性的影响；以希尔模型为基础，基于 rH2AX构建非同类化合物毒性当量因子数学模型，对FCTC管制清单9+2种烟气组分进行基因毒性评价，揭示癌症风险，为解决烟草成分管控等实际问题提供数据支撑。

DNA双键断裂（DSBs）是最严重的 DNA损伤形式, 若损伤修复失败则会触发细胞凋亡，继而导致突变、癌症或遗传损害。γH2AX是分析DSBs重要的特异性生物标志物，近来已被用于评价卷烟烟气的基因毒性效应。本研究建立了测试A549细胞γH2AX的高内涵方法，并且利用建立的方法研究了甲醛、乙醛、丙烯醛、CO、1，3-丁二烯、苯、苯并[a]芘（B[a]P）、NNN、NNK、烟碱标准品等和焦油对于A549的基因毒性。甲醛、乙醛、丙烯醛、1，3-丁二烯、B[a]P和焦油都能导致A549细胞DNA双键的断裂，诱导形成γH2AX，从而呈现出一定的基因毒性效应。建立了甲醛、乙醛、丙烯醛、1，3-丁二烯、B[a]P和焦油暴露剂量和诱导形成的γH2AX的量之间的关系，并且根据剂量-效应关系外推他们对于A549细胞的基因毒性大小。其中甲醛、乙醛、丙烯醛和B[a]P的基因毒性大小为：丙烯醛>B[a]P>甲醛>乙醛。