多氯联苯(PCBs)异构体众多,在生物体内由于各种酶的参与,代谢途径多样化,加上代谢产物在体内的吸收、分布、排泄等生物转运过程,给研究其致毒机理带来困难。PCBs代谢所涉及的两个主要酶系为以细胞色素P450(CYP450)酶系为代表的一期代谢酶和谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)为代表的二期代谢酶。本项目拟研究PCBs代谢的一条新途径,即PCBs在经过CYP450活化后,可以在不依赖GSTs参与的条件下自发与GSH发生共轭结合;继而研究由此代谢途径带来的下游活性氧群(Reactive Oxygen Species, ROS)的产生、改变和ROS对DNA、蛋白质的损伤。通过本研究工作,可以揭示PCBs代谢的分子机制,为PCBs各种代谢产物和下游ROS的产生找到确凿证据,对PCBs类持久性污染物的治理具有重大的应用价值。
PCB;metabolism;free radical;oxidative stress;quinone
多氯联苯(PCBs)在代谢酶的参与下发生代谢,形成新的代谢产物,给研究其致毒机理带来困难。PCBs代谢所涉及的两个主要酶系为以细胞色素P450(CYP450)酶系为代表的一期代谢酶和谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)为代表的二期代谢酶。本项目研究了(1)多氯联苯在一相代谢酶CYP450作用下代谢的结构-活性关系,结果显示苯环上氯原子数量增加极大地降低了其代谢速率;(2)代谢产物对二相代谢酶GSTs的抑制能力和作用方式,发现对GSTs的抑制能力顺序GSH共轭物>单羟基化合物≈醌≈氢醌> PCB醌类代谢产物,同时,抑制类型也分为可逆和不可逆两类,和(3)醌类代谢产物产生活性氧,带来细胞内氧化应激,同时显示了氯原子依赖的结构-活性关系。这些研究的科学意义在于(1)完善多氯联苯代谢途径,为寻找其代谢产物带来理论指导,和(2)理解多氯联苯代谢对其毒性的影响。