目的:三氯乙烯(trichloroethylene, TCE)是一种易挥发的不饱和脂肪族卤代烃类有机溶剂。TCE常用作金属去脂剂、除油剂和有机溶剂,业已被广泛应用在五金、电子、玩具、造纸、印刷、干洗、油漆、纺织、有机合成等诸多生产加工过程中。由于其在各行业的大规模应用及其本身所具有的挥发性和微量溶水性特征,TCE已成为全球最重要的有机污染物之一,广泛存在于城市大气、土壤、地表水、地下水等环境介质中。人群流行病学调查结果显示,美国、中国、德国一般人群的血和尿中均发现有一定量的TCE。动物实验现已证实TCE具有致癌性,但由于人群流行病学研究资料有限,至今尚未能就TCE对人类的致癌性作出明确的结论。尽管如此,国际癌症研究中心(IARC)仍于1995年将TCE从Ⅲ类(非人类致癌物)提升为ⅡA类(对人类很可能致癌类)。近年来一些研究显示,TCE的毒性与其体内代谢过程密切相关,具有种属特异性;TCE可以引发实验动物及职业接触者脂质过氧化水平的升高。考虑到肝脏的靶器官地位以及细胞色素P450酶系在TCE所致机体毒性中的重要作用,本实验选用人类来源的肝脏肿瘤细胞HepG2细胞系作为体外试验系统,研究TCE的遗传毒效应及其与氧化应激之间的关系。HepG2细胞来源于人类肝胚细胞瘤,所含生物转化代谢酶与人正常肝实质细胞具有同源性,它保留了较完整的生物转化代谢I相和II相酶,是检测外来化学物遗传毒性的理想细胞系。本研究旨在探讨TCE的遗传毒性及其可能机制,补充TCE的遗传毒性研究资料,从而为评价其对人类健康的潜在危害提供实验室依据。方法:以HepG2细胞株作为试验系统。采用单细胞凝胶电泳(SCGE)试验和微核试验(MNT)检测细胞DNA损伤和染色体损伤。为探讨其遗传毒性机制,用硫代巴比妥酸反应物(TBARS)测定法检测细胞内脂质过氧化水平,以免疫组化方法检测细胞内8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)的表达水平。用噻唑蓝(MTT)法检测细胞存活率,以邻苯二甲醛荧光素(OPT)比色法测定细胞内GSH水平,采用DL-甲硫氨酸磺酰亚胺(BSO)和N-乙酰半胱氨酸(NAC)干预法测定细胞内GSH水平对TCE所致DNA损伤效应的影响。用SPSS统计软件包对实验结果进行统计分析。结果:0.5-4.0 mM的TCE作用HepG2细胞1 h,可引起实验组细胞DNA链断裂,形成彗星样脱尾,彗星的尾长、尾矩(尾矩=尾长×尾部DNA含量%)随TCE染毒剂量的增加而增长。相同浓度的TCE作用于HepG2细胞24 h后可引起细胞微核率明显升高,呈剂量依赖关系。随着TCE染毒剂量的增加,细胞内TBARS增多,8-OHdG表达水平增强。0.25-10 mM的TCE作用于HepG2细胞8 h,各剂量组细胞存活率与对照组相比无明显差异。采用150μM BSO预处理HepG2细胞20 h使细胞内GSH耗竭,可明显增强TCE对HepG2细胞的细胞毒性及对DNA的损伤,且有剂量依赖关系;采用5 mM NAC提高HepG2细胞内GSH水平,则可明显地甚至完全抑制TCE引起HepG2细胞DNA链断裂的效应。结论:TCE对HepG2细胞具有遗传毒性。TCE可能通过引起HepG2细胞的氧化应激,导致脂质过氧化水平的升高以及8-OHdG表达的增强。细胞内重要的抗氧化剂GSH,对防御TCE引起HepG2细胞的DNA损伤具有重要作用。