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甲醛(Formaldehyde, FA)是我国目前最重要的室内空气污染物,近年来,甲醛导致白血病发生成为社会关注的热点,虽然美国国立卫生研究所已经确定甲醛暴露可以引发白血病,但是甲醛导致白血病的具体分子机制仍然未知。甲醛是内源性物质,能参与机体代谢反应,研究发现,外源性甲醛暴露后并没有引起生物体内源性甲醛含量发生变化,但毒性依然存在。我们大胆推测,甲醛很有可能是以信号分子的形式通过信号转导通路对机体进行调控,它也可以通过调控相应的信号分子通路进而干扰机体正常的生理功能,严重时甚至导致机体病变。因此,本文以NO/cGMP和 cAMP信号通路为切入点,探究吸入性甲醛能否以信号分子的形式对机体造血系统造成损伤。本研究选用32只SPF级雄性BALB/c小鼠,将其随机分为4组,每组8只,分别为:空白对照组、0.5 mg/m3甲醛染毒组、3.0 mg/m3甲醛染毒组和一氧化氮合酶拮抗剂(NG-monomethyl-L-arginine,L-NMMA)组。每天染毒前一小时,需要对拮抗组小鼠腹腔注射L-NMMA (0.01 mL/kg,生理盐水配制),染毒时采用仿真式全身暴露染毒方式,每天8小时连续染毒7天。染毒结束后,将小鼠麻醉处死,检测小鼠骨髓、血浆、大脑皮层、海马和脑干中NO/cGMP和cAMP信号通路中一氧化氮合酶(nitric oxide synthase, NOS)、一氧化氮(nitric oxide, NO)、环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate, cAMP)和环磷酸鸟苷(cyclic guanine monophosphate, cGMP)含量变化,下游蛋白激酶A (protein kinase A, PKA)、蛋白激酶G (protein kinases G, PKG)以及cAMP反应元件结合蛋白(c AMP-response element binding protein, CREB)的表达情况,并将小鼠脑组织制作切片观察其病理学变化。结果显示:气态甲醛暴露对小鼠NO/cGMP和cAMP信号通路造成了不同程度的影响。通过对NO/cGMP信号通路中的各分子水平的检测发现,染毒组小鼠骨髓、血浆和不同脑区中的NOS、NO和cGMP含量均异常升高,cGMP下游的作用位点PKG的表达水平也出现明显上升,但是L-NMMA拮抗组小鼠中各指标与3.0 mg/m3染毒组相比均有不同程度的恢复。小鼠血浆、骨髓和不同脑区中的cAMP信号通路也受到影响,血浆和不同脑区中cAMP含量在0.5 mg/m3甲醛染毒浓度下显著升高,在3.0mg/m3甲醛染毒浓度下显著降低,cAMP下游的PKA表达水平异常升高,骨髓中的基因调控因子CREB表达上调,但注射有L-NMMA拮抗剂的小鼠与3.0mg/m3染毒相比所受影响较小。小鼠脑组织病理切片检测结果显示,3.0 mg/m3染毒组小鼠出现大量凋亡的神经元细胞,L-NMMA拮抗组小鼠的神经细胞损伤程度与3.0mg/m3染毒组相比较轻。本研究发现气态甲醛暴露能够对NO/cGMP和cAMP信号通路的正常生理功能造成一定影响,对小鼠注射L-NMMA拮抗剂可缓解甲醛对机体造成的毒性作用。实验结果显示,信号通路中各分子变化情况与白血病患者表现出相似症状,这为日后研究甲醛导致白血病分子机制的研究提供了新的思路,我们可以以信号通路为切入点,对下游白血病发生相关基因进行深入研究,进而寻找甲醛导致白血病发生的生物学证据。