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目的:《中国居民营养与慢性病状况报告》(2015年)显示2012年全国18岁及以上成年人糖尿病患病率为9.7%。根据国际糖尿病联盟的统计数据,在全球范围内,20-79岁成年人中约有8.8%(大致范围7.2%-11.4%)的人患有糖尿病,这意味着全球约有4.15亿糖尿病患者。大量研究表明,环境中的药物、化学物质会造成胰岛β细胞的损伤,从而抑制胰岛素的合成与分泌,最终导致糖尿病的发生。丙烯酰胺(acrylamide,AA)是用于合成聚丙烯酰胺的化学单体,主要用于粘合剂、纺织品制造等工业,以及在建筑行业生产水泥等的稳定剂,在工业和科研实验中应用广泛,是一种较为常见的化工原料。人群对丙烯酰胺的暴露途径广泛,职业人群主要通过皮肤接触,粉尘或蒸气吸入等;普通人群则通过摄入被丙烯酰胺污染的水、食物,吸烟等。研究发现丙烯酰胺具有神经毒性、生殖毒性及遗传毒性,是一种潜在的致癌物,国际癌症研究机构将其归为2A类致癌物,然而目前关于丙烯酰胺对胰岛细胞损害的研究还较少。本实验通过彗星实验检测丙烯酰胺对大鼠胰岛素瘤细胞INS-1 DNA的损伤作用,并通过检测细胞存活率、氧化应激、溶酶体膜稳定性及线粒体膜电位等指标探讨其可能的毒性作用机制,为更全面地评估丙烯酰胺多脏器的损害提供依据。方法:本研究选择大鼠胰岛素瘤细胞INS-1作为研究对象,分别以0mmol/L(空白对照)、2mmol/L、4mmol/L和8mmol/L丙烯酰胺作用后,MTT法检测细胞毒性,单细胞凝胶电泳实验(彗星实验)检测丙烯酰胺引起的DNA损伤水平。同时,本研究以2’,7’-二氯荧光素检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,以吖啶橙检测细胞内溶酶体膜稳定性,以罗丹明123检测细胞内线粒体膜电位改变水平,并以N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine,NAC)作为氧化损伤保护剂对细胞进行预处理,以探讨丙烯酰胺诱导胰岛细胞DNA损伤的毒性机制。实验数据用SPSS18.0进行统计分析,结果以均数±标准差表示,各丙烯酰胺处理组均数采用单因素方差分析进行比较,若差异有统计学意义则采用LSD法进行组间两两比较,以P<0.05认为差异有统计学意义。结果:(1)MTT实验结果显示细胞吸光度随AA处理浓度的增加而降低,与空白对照组相比,各AA处理组细胞存活率下降,差异均有统计学意义(P<0.05)。(2)彗星实验结果显示丙烯酰胺处理INS-1细胞1h后,各处理组细胞的尾长、尾距、尾DNA%含量与空白对照组相比各指标均随AA处理剂量的增加而增加,呈明显的线性剂量-反应关系,差异均有统计学意义(P<0.05)。(3)氧化损伤实验结果显示,4mmol/L和8mmol/L处理组细胞ROS含量增加,溶酶体膜稳定性下降,线粒体膜电位下降,较空白对照组均有统计学意义(P<0.05)。(4)对8mmol/L AA处理组预先加入NAC干预后,ROS含量、细胞内溶酶体膜稳定性及线粒体膜电位与对照组相比差异均有统计学意义(P<0.05),显示NAC干预对于AA引起的氧化损伤具有一定的保护作用。结论:(1)丙烯酰胺对INS-1细胞具有遗传毒性。(2)丙烯酰胺诱导的INS-1细胞DNA损伤可能与氧化应激有关。(3)丙烯酰胺诱导的INS-1细胞DNA损伤可能与细胞内溶酶体及线粒体的损伤有关。(4)NAC对丙烯酰胺所致的DNA损伤具有保护作用。