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目的随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,居室装修日益盛行,然而人们却忽视了因此带来的不利于健康的影响——室内空气污染。甲醛以其来源广、毒性大、污染水平高、污染时间长等特点,已成为我国主要的也是污染比较严重的室内空气污染物之一。本课题拟通过实验室研究来探讨甲醛的遗传毒性以及氧化损伤程度,这对全面和系统地了解甲醛对人体健康影响具有十分重要的意义,为人群调查研究打下理论基础,并为进一步改善室内空气质量、制定和修改有关甲醛的环境和职业卫生标准提供更科学的依据,具有一定的理论意义以及积极的社会意义。方法以3月龄SPF级健康成年雄性Wistar大鼠肺和肾组织细胞为实验材料,分别进行体内(0、0.5、1.0、3.0 mg/m~3等不同浓度的气态甲醛吸入染毒72 h)和体外实验(0、25、50、100、150、200μmol/L等不同浓度的液态甲醛染毒1 h),并进行体内(3.0 mg/m~3浓度的气态甲醛吸入染毒72 h)和体外(75μmol/L浓度的液态甲醛染毒1 h)修复实验(修复0、6、12、18和24 h);以培养细胞株V79细胞和A549细胞作为实验材料,用不同浓度的液态甲醛(0、50、100、200、400、800、1600μmol/L)染毒1 h进行体外实验,并根据实验效应设定染毒剂量(V79细胞采用200μmol/L,A549细胞采用100μmol/L)染毒1 h进行修复实验(修复0、6、12、18和24 h)。采用KCl-SDS沉淀法检测体内实验和体外实验中大鼠肺和肾组织细胞DNA-蛋白质交联(DNA-protein crosslinks,DPC)率、体外实验中V79细胞和A549细胞DNA-蛋白质交联率,以及修复实验中的DNA-蛋白质交联率,以此来探讨甲醛的遗传毒性作用。通过检测不同浓度的液态甲醛(0、25、50、100、150、200μmol/L)染毒1h后大鼠肾组织细胞、不同浓度的液态甲醛(0、50、100、200、400、800、1600μmol/L)染毒1 h后V79细胞和A549细胞中超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活力、一氧化氮合酶(Nitric Oxide Synthase,NOS)活力和丙二醛(Maleic Dialdehyde,MDA)含量,以此来探讨甲醛的氧化应激损伤效应。结果1甲醛诱导DNA-蛋白质交联作用体内实验表明,较高浓度的气态甲醛(≥1.0mg/m~3)可以诱导大鼠肺和肾组织细胞产生DNA-蛋白质交联作用(P<0.05)。尚未观察到低浓度的气态甲醛(0.5mg/m~3)诱导大鼠肺、肾组织细胞产生DNA-蛋白质交联作用(P>0.05)。体外实验表明,较高浓度的液态甲醛(≥50μmol/L)可以诱导大鼠肺和肾组织细胞产生DNA-蛋白质交联作用(P<0.05)。尚未观察到低浓度的液态甲醛(25μmol/L)诱导大鼠肺、肾组织细胞产生DNA-蛋白质交联作用(P>0.05)。体外细胞株培养实验表明,较高浓度的液态甲醛(≥200μmol/L)可以诱导V79细胞产生DNA-蛋白质交联作用(P<0.05),较高浓度的液态甲醛(≥100μmol/L)可以诱导A549细胞产生DNA-蛋白质交联作用(P<0.05)。尚未能观察到低浓度液态甲醛诱导V79细胞(≤100μmol/L)和A549细胞(50μmol/L)产生DNA-蛋白质交联作用(P>0.05)。2甲醛诱导DNA-蛋白质交联修复效应由3.0 mg/m~3浓度的气态甲醛诱导肺组织细胞产生的DPC经过24 h修复后DNA-蛋白质交联率低于0 h组(P<0.05),但与空白对照组相比差异无统计学意义(P>0.05),说明DPC经过24 h可以得到修复。由3.0 mg/m~3浓度的气态甲醛诱导肾组织细胞产生的DPC经过18 h和24 h修复后DNA-蛋白质交联率低于0 h组(P<0.05),但与空白对照组相比差异无统计学意义(P>0.05),说明DPC经过18 h和24 h可以得到修复。由75μmol/L浓度的液态甲醛诱导肺组织细胞产生的DPC经过18 h和24 h修复后DNA-蛋白质交联率低于0 h组(P<0.05),但与空白对照组相比差异无统计学意义(P>0.05),说明DPC经过18 h和24 h可以得到修复。由75μmol/L浓度的液态甲醛诱导肾组织细胞产生的DPC经过12 h、18 h和24 h修复后DNA-蛋白质交联率低于0 h组(P<0.05),但与空白对照组相比差异无统计学意义(P>0.05),说明DPC经过12 h、18 h和24 h可以得到修复。由200μmol/L浓度的液态甲醛诱导V79细胞产生的DPC经过18 h和24 h修复后DNA-蛋白质交联低于0 h组(P<0.05),但与空白对照组相比差异无统计学意义(P>0.05),说明DPC经过18 h和24 h可以得到修复。由100μmol/L浓度的液态甲醛诱导A549细胞产生的DPC经过24 h修复后DNA-蛋白质交联率率低于0 h组(P<0.05),说明DPC经过24 h可以得到修复。3甲醛的氧化损伤效应由0.5 mg/m~3和1.0 mg/m~3浓度的气态甲醛使大鼠肾组织细胞的总SOD活力和总NOS活力有下降趋势,与对照组比较并不显著,而3.0 mg/m~3浓度的甲醛使总SOD活力和总NOS活力下降更为明显。0.5 mg/m~3的气态甲醛使MDA含量有增加趋势,而1.0 mg/m~3和3.0 mg/m~3浓度的甲醛可以使MDA含量显著增加。由125μmol/L浓度的液态甲醛使大鼠肾组织细胞的总SOD活力和总NOS活力有下降趋势,与对照组比较并不显著,而250μmol/L和500μmol/L浓度的甲醛使总SOD活力和总NOS活力下降更为明显。125μmol/L浓度的液态甲醛使MDA含量有增加趋势,而250μmol/L和500μmol/L浓度的液态甲醛可以使MDA含量显著增加。由液态甲醛染毒使A549细胞的总SOD活力和总NOS活力呈现下降趋势,400μmol/L及以上浓度组与对照组相比较下降更为显著,而MDA含量则呈上升趋势,200μmol/L及以上浓度组与对照组相比较升高更加显著。由液态甲醛染毒使V79细胞的总SOD活力和总NOS活力呈现下降趋势,200μmol/L及以上浓度组与对照组相比较下降更为显著,而MDA含量则呈上升趋势,400μmol/L及以上浓度组与对照组相比较升高更加显著。结论1本研究表明较低浓度的甲醛不能或者不能明显诱导DPC的形成,而较高浓度的甲醛则能显著诱导DPC的形成,且甲醛浓度与DPC率具有剂量-效应关系。2本研究显示甲醛所致的DPC经过一定的时间(18 h以上)可以得到修复,且在24 h左右均可修复到机体正常状态,且体外修复比体内修复时间要短。3我们发现甲醛可以引起氧化损伤。甲醛可以使总SOD活性下降,使总NOS活性下降,使MDA含量增加。