目前世界范围内约2亿人面临砷中毒的危险,而饮水中的砷含量超标是慢性砷暴露的主要途径,它主要以化合物的形式存在。慢性砷暴露可以引起色素沉着、角化过度等损伤,还可引起皮肤癌、肺癌等癌症,但砷化物致癌的动物模型一直未能成功建立,所以它的机制研究长期滞后,因此,砷化物所致细胞恶性转化的体外细胞模型已广泛用于其致癌作用及其机制的研究。在细胞的体外细胞模型研究中我们发现砷所导致的恶性转化的细胞都有促进细胞增殖和抑制细胞凋亡这两种特点。本实验组已经发现用1.0微摩尔的砷长期作用于HBE、HaCaT细胞,可以使细胞内的活性氧(ROS)的水平升高,进而激活细胞的氧化应激通路,启动Nrf2/Keap1/ARE信号通路,使细胞内产生抗氧化剂,对细胞起到保护作用,但随着时间的延长,这种保护作用持续下去,致使细胞持续增殖,不能发生正常的凋亡,细胞发生恶性转化。但发生恶性转换的通路有许多,有研究指出,在HaCaT细胞中,NaAsO2作用可以使细胞内的活性氧水平升高,进而激活ERK信号通路,使细胞内的E-钙粘连蛋白水平下降,从而诱导上皮细胞间质化(EMT)和细胞恶性转化。NaAsO2也可以通过激活ERK信号通路,上调细胞内的癌基因Survivin,促进细胞增殖。在一些动物细胞中,细胞内的Nrf2水平升高可以使细胞内的的促凋亡基因Bax的水平下降,抑凋亡基因Bcl-2、Bcl-xL的水平上升,Bax/Bcl-2的比率下降,抑制了细胞的凋亡,细胞不能进行正常的凋亡程序,而发生恶性转化。所以,砷在人体内的作用机制十分复杂,我们通过探索砷的作用机制,来研究它在疾病中所起的作用,最终减小它对人类的威胁。