目前对环境污染物毒性的认识主要来自对一种化合物的研究,不能成功用于评估复杂的环境混合物。不清楚物质之间的相互作用能否产生新的毒性会低估一些环境污染物的毒性。五氯酚和含铜化合物皆被用作木材保护剂和通用杀虫剂,在木材处理场所附近的土壤和水体以及在普通人群的体液和组织中,均发现同时共存。虽然PCP和含铜化合物单个物质的毒性被广泛研究,二者组合在一起时的毒性尚未被深入研究。本人近年来的研究发现,PCP和铜(及其络合物)二者同时存在时对大肠杆菌(E.Coli)可产生强烈的协同毒性作用,而在同样条件下,二者单独存在时对E.Coli 仅有微弱或没有毒性作用。我们还发现微量铜离子可极大地促进PCP代谢产物TCHQ造成的DNA损伤。然而,目前尚不尚不知上述发现是否适用于哺乳类细胞,其分子作用机理如何。因此,在此新课题中,我们计划使用HepG2细胞对以上问题进行研究。
我们发现1. 五氯酚和含铜化合物在哺乳细胞肝细胞模型中可产生协同细胞毒性。五氯酚和硫酸铜导致的毒性不仅依赖于络合剂/铜的比例还取决于络合剂的性质。其他的一些多氯酚和带正电荷的铜的络合物也显示出类似的协同毒性作用;2. 四氯氢醌(五氯酚的有毒代谢产物之一)/Cu(II) 能协同损伤DNA。天然含硫化合物可抑制四氯氢醌/Cu(II)导致的DNA损伤;3.四氯氢醌/Cu(II)可产生活性氧物种;4. 天然含硫化合物在哺乳细胞肝细胞模型中可保护四氯氢醌导致的细胞毒性;5. 麦角硫因和二氢硫辛酸可保护铜诱导的氧化损伤。我们还发现了一种新型羟基自由基产生的分子机制四氯苯醌(TCBQ,五氯酚的另一有毒代谢产物)和H2O2反应产生oOH不是通过一种依赖于半醌的有机Fenton反应进行,而是通过下述机理H2O2对TCBQ进行亲核攻击,形成一种三氯氢过氧基-1,4-苯醌(TrCBQ-OOH)中间产物,这种中间产物能均裂产生oOH和三氯羟基-1,4-苯醌自由基(TrCBQ-Oo)。TrCBQ-Oo随后能歧化形成三氯羟基-1,4-苯醌的离子形式(TrCBQ-O-)。