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α-三联噻吩(α-terthienyl,α-T)是从万寿菊根部分离到的一种次生物质,具有优越的光活化杀虫活性和环境友好的特性。目前,其作用机理研究已获得很多昆虫活体的毒理学数据,但其细胞毒性作用机制至今尚不明确。本文以昆虫Sf-21和TN581-4细胞系、中国仓鼠V79和人293细胞系为研究对象,通过研究细胞增殖、细胞内活性氧(ROS)水平、细胞膜丙二醛(MDA)水平、抗氧化保护酶活力、DNA稳定性和细胞周期等变化规律,比较昆虫、仓鼠和人细胞系对光活化α-T的感受性(susceptibility)差异,初步阐明α-T对昆虫的细胞毒性机制和对哺乳动物的生物选择性。
采用台盼兰拒染、中性红和MTT细胞增殖抑制实验表明:Sf-21、TN5B1-4、V79和293细胞增殖对光活化α-T均非常敏感,其抑制程度均与α-T作用剂量呈明显的相关性。经黑光光照15min后,Sf-21和TN581-4对低剂量α-T(<5μg/mL)的感受性较高,2μg/mLα-T对Sf-21和TN5B1-4细胞增殖抑制率约为V79和293的2~4倍,而当α-T浓度大于5μg/mL时,四者对α-T感受性差异不显著。镜检表明,Sf-21和TN581-4经α-T处理后的死亡率明显较高,而V79和1293细胞破裂较多,且出现细胞离壁现象。
ROS和MDA测定结果表明:光活化α-T对Sf-21和TN581-4细胞ROS的增长率明显高于V79和293。在2μg/ml α-T作用下,Sf-21和TN581-4细胞内ROS增长率约为446%和320%,而V79和293仅为204%和1271%。同时发现,光活化α-T均能够提高4株细胞MDA的含量,但对Sf-21、TN5B1-4和V79细胞MAD含量提高的程度明显高于293。
抗氧化酶活性测定结果表明:光活化α-T能够显著抑制Sf-21、TN5B1-4和293细胞内POD、SOD和CAT的活力,但293细胞内SOD对α-T的感受性相对较低。在1μg/mLα-T作用下,Sf-21、TN581-4和293细胞内SOD活性分别为对照组的28%、27%和68%。
DNA彗星电泳和细胞流式分析结果表明:细胞内DNA对光活化α-T均非常敏感,且断裂损伤程度均与α-T作用剂量呈明显的相关性,在10μg/ml α-T作用下,Sf-21、TN5B1-4和1293的拖尾率达344%、528%和455%。另外,α-T可引起Sf-21细胞G2期延迟,TN581-4细胞S期增加和G2期减少,但对293细胞周期没有明显影响。同时,TN581-4和1293细胞凋亡比例达12.57%和38.72%,而Sf-21细胞没有出现明显凋亡。