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苯暴露可以导致白血病等血液系统疾病。苯是间接致癌物,须先在体内进行生物活化后由其代谢产物等产生毒效应。苯进入人体后,在肝内细胞色素氧化酶作用下生成苯酚、儿茶酚胺、氢醌(hydroquinone, HQ)等。苯的这些代谢物被输送到骨髓,在过氧化物酶的作用下氧化生成1,4-苯醌(1,4-benzoquinone,1,4-BQ)。1,4-BQ是苯主要代谢产物之一,被认为是苯诱导产生骨髓毒性的主要化合物,与苯的血液毒性密切相关。苯的毒性作用受骨髓内错综复杂的微环境影响,人骨髓间充质干细胞(Human bone marrow mesenchymal stem cells,hBM-MSCs)对骨髓内微环境的维持是必不可少的。我们以前曾经用以双向电泳(two-dimensional gel electrophoresis,2-DE)为基础的蛋白质组学技术分析了HQ引起的人肝细胞蛋白质表达谱的改变。本研究采用同样方法进一步探讨不同浓度的1,4-BQ (10、25、50uM)染毒24小时引起的hBM-MSCs蛋白质表达谱改变。我们发现了差异在1.5倍以上的蛋白点75个,选取其中的42个进行高压液相色谱-串联质谱分析,32个蛋白质得到鉴定,16个表达上调,16个表达下调。在鉴定的蛋白质中,56.25%的蛋白质位于细胞浆,18.75%的蛋白质位于细胞核,15.63%为分泌蛋白：位于线粒体、内质网或溶酶体,9.38%的蛋白质位于细胞膜上。这些蛋白质参与细胞生理过程的多个方面,可大致归为以下几类：代谢相关蛋白(25.00%),热休克蛋白(15.63%),细胞骨架蛋白(12.50%)、转录调节蛋白(12.5%)、细胞膜转运蛋白(6.25%)、信号传导相关蛋白(6.25%)和其它功能蛋白(21.88%)。采用Western blot对其中几个差异蛋白HSP27、Vimentin、Copine1、Copine3进行验证。结果显示：10、25μM1,4-BQ处理后HSP27、Vimentin、Copine3蛋白表达量没有显著性变化,但是50μM1,4-BQ处理后HSP27、Copine3蛋白表达量明显减少而Vimentin表达量明显升高,这3个蛋白质的Western blot验证结果与2-DE结果一致。Copine1蛋白在10μM1,4-BQ处理组没有变化,在50nM1,4-BQ处理组的表达量明显增加,这与2-DE结果一致；但25μM1,4-BQ处理组Copine1蛋白表达量也增加,这与2-DE结果有出入。为了探讨HSP27、Copinel、Copine3蛋白高表达及Vimentin蛋白低表达是否与其1mRNA转录相关,我们采用荧光实时定量PCR技术测定了这4个蛋白的mRNA表达量。1,4-BQ染毒24小时剂量达到50μM可引起HSP27mRNA低表达和Vimentin mRNA高表达,10、25μM1,4-BQ对HSP27和Vimentin mRNA表达没有影响。HSP27和Vimentin mRNA水平表达情况与蛋白质水平一致。1,4-BQ染毒24小时,在mRNA水平,剂量达到10μM和25μM即可引起copine1和copine3mRNA表达水平下降；在蛋白质水平,剂量达到25μM和50μ,M方引起copine1和copine3蛋白表达下降。1,4-BQ引起的copine mRNA水平改变要比蛋白质水平敏感。总之,1,4-BQ可引起hBM-MSCs蛋白质表达谱的改变,这些差异表达蛋白或许可以作为苯及其代谢物1,4-BQ等引起的血液系统疾病候选生物标志物,本研究成果将有助于进一步阐明苯及其代谢物1,4-BQ的血液毒性机制。