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TCDD (2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin)是一种普遍存在的环境污染物,引起各种种属特异性外源化合物代谢反应,包括：肿瘤诱发、畸形发生、肝脏毒性、免疫毒性和内分泌系统失调。TCDD是AhR (aryl hydrocarbon receptor)的强效激动剂。TCDD诱导基因转录中CYP1A1(?)勺诱导研究得最深入。CYP1A1的研究中发现DRE (dioxin response element)二嗯英响应元件介导的TCDD诱导范例：AhR被配体激活并与Arnt (aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator)结合形成异源二聚体,二聚体与位于基因增强子的DRE模序结合从而调控基因转录。NQO1[NAD(P)H醌氧化还原酶;EC1.6.99.2;DT-硫辛酰胺脱氢酶]催化孤对电子还原大量内源的和环境内的醌类化合物及例如：苯并[a]芘-3,6-醌,维生素K,维生素Eα-生育酚,苯醌和蒽醌类抗肿瘤药物如丝裂霉素C。流行病学和遗传学研究表明NQO1活性缺失或减小与许多病理损伤的风险上升相关,包括苯诱导的血液毒性,成人和儿童急性白血病,癌症病人化疗以后的继发性白血病,骨髓增生,弥漫性腹膜癌病人化疗治疗效果下降。另一方面,NQO1活性增加能对癌症和天然、合成化合物的化学毒作用提供化学防护。NQO1在哺乳动物组织和细胞中广泛表达(基础表达)。甚至NQO1被AhR激动剂如TCDD和多环芳烃或酚类抗氧化剂例如tBHQ (2-t-butylbenzene-1,4-dio1)高度诱导。NQO1的诱导被认为是分析许多细胞保护酶和蛋白的转录调控的模型。AhR介导TCDD和benzo[a]pyrene(Bap)诱导NQO1,然而抗氧化剂(?)(?)tBHQ激活转录因子Nrf2也很重要。我们首先报道了AhR和Nrf2信号转导中的交义-相互反应是TCDD诱导NQO1所必需的。本文将分析AhR和Nrf2在NQO1启动子的相互作用。第一部分TCDD诱导AhR与Nrf2的相互作用及Nrf2蛋白的表达、核迁移及动力学上延迟于AhR目的：探讨AhR激动剂TCDD诱导NQO1的表达依赖于Nrf2并且TCDD诱导Nrf2蛋白稳定表达、核聚集、动力学上延迟于AhR。方法：分别用DMSO、TCDD1nM处理Wt hepalclc7细胞、AhR缺陷型(AhR-D)或Arnt-缺陷型(Arnt-D)变异细胞、用Wt AhR或Arnt cDNA片段重组AhR-D、Arnt-D细胞所得的细胞系、用AhR或Arnt定点突变的AhRR39A、ArntR86A cDNA片段重组AhR-D或Arnt-D细胞所得细胞系(AhRR39A、 ArntR86A)和用不完整的AhR或Arnt:AhR515、Arnt685cDNA片段重组AhR-D或Arnt-D细胞所得细胞系(AhR515、Arnt685)4h后,提取RNA并分别通过RT-PCR检测CYP1A1和NQO1的(?)nRNA表达量。Nrf2敲除小鼠中Nrf2表达被干扰。Nrf2-/-和野生对照(Nrf2+/+)C57BL/6小鼠(雄,2个月)被适当饲养。小鼠通过腹腔注射Bap80mg/kg处理一次,或通过第1天和第3天灌胃BHA400mg/kg处理。玉米油灌胃被用做对照处理。在B[a]p注射24小时后或BHA处理4天取出肝脏检测CYP1A1和NQO1mRNA的表达。Western Blotting用来检测TCDD诱导Nrf2蛋白的稳定表达和核聚集。结果：在AhR缺陷型、Arnt缺陷型细胞中未观察到NQO1的诱导表达,而在功能性AhR或Arnt完全重组的变异细胞中恢复NQO1(?)的诱导表达。NQO1(?)的诱导表达也需要Nrf2,因为在Nrf2敲除小鼠肝脏中BHA类似tBHQ不诱导NQO1表达,表明体内NQO1的诱导表达中AhR口Nrf2通路的交叉相互作用。与Nrf2的激活一致,TCDD抑制了依赖于Keap1的Nrf2泛素化蛋白酶降解,导致Nrf2的稳定表达和核聚集及动力学上延迟于AhR。结论：AhR和Nrf2的相互作用介导TCDD诱导NQO1的表达。TCDD诱导Nrf2蛋白的表达、核迁移及动力学上延迟于AhR。第二部分TCDD诱导的AhR和Nrf2通路的相互作用方式为AhR与Nrf2蛋白的结合和AhR与Keapl的结合目的：通过AhR和Nrf2的蛋白结合研究TCDD介导AhR和Nrf2的相互作用。方法：染色质免疫共沉淀分析TCDD诱导AhR和Nrf2与NQO1启动子区的ARE模序的结合。PCR实验检测TCDD诱导Ho-1的表达。免疫共沉淀试验检测AhR与Nrf2蛋白的结合及AhR和Keapl蛋白的结合。其它实验方法如细胞培养、Western Blotting等同第一部分。结果：染色质免疫共沉淀表明TCDD招募AhR和Nrf2与启动子区结合,这个结果与TCDD或B[a]p诱导同时需要AhR和Nrf2的研究结果一致。TCDD诱导AhR和Nrf2与DNA的结合是时间依赖性的,TCDD诱导Nrf2与ARE模序的结合在动力学上延迟于AhR。PCR实验结果表明TCDD未能诱导Ho-1的表达,也说明TCDD不诱导氧化压力的显著提高。免疫共沉淀揭示除了AhR和Arnt蛋白结合,TCDD还诱导AhR与Nrf2和AhR与Keapl蛋白的结合。结论：这项研究表明TCDD诱导多种蛋白复合物介导的AhR和Nrf2通路的相互作用,因此揭示环境化合物通过AhR和Nrf2调控基因的新机制。同时提出研究AhR激动剂诱导NQO1、GSTs和UGTs的分子模型。