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目的:通过苯并(a)芘(B[a]P)作用于MCF-7乳腺癌细胞,研究其对细胞周期的影响;苯并(a)芘(B[a]P)作用于不同细胞周期的MCF-7乳腺癌细胞,研究其对DNA、染色体等遗传损伤效应,明确剂量-效应关系,探讨B[a]P导致的遗传损伤效应及相关作用机制。方法:1、应用流式细胞仪检测不同时间节点培养的MCF-7乳腺癌细胞中DNA含量,分析其细胞周期。2、不同浓度B[a]P染毒MCF-7乳腺癌细胞24h后,应用流式细胞仪检测细胞中DNA含量的变化,研究其对细胞周期的影响。3、应用碱性单细胞凝胶电泳(彗星)实验检测不同浓度B[a]P对不同细胞周期的MCF-7乳腺癌细胞的DNA损伤情况。4、应用胞质分裂阻滞微核实验检测不同浓度B[a]P对不同细胞周期的MCF-7乳腺癌细胞在染色体水平上的损伤情况。5、应用衰减全反射-傅立叶变换红外光谱学技术及多变量分析方法研究不同浓度B[a]P对G0/G1期MCF-7乳腺癌细胞分子结构的影响。结果:1、MCF-7乳腺癌细胞经不同时间的培养,大部分细胞处于某一特定的周期(G0/G1期、S期和G2/M期)。2、不同浓度的B[a]P作用MCF-7乳腺癌细胞24小时后,低剂量B[a]P使细胞阻滞在G2/M期;而中高剂量使细胞阻滞在G0/G1期。3、彗星实验发现,在G0/G1期、S期和G2/M期时,与对照组相比,B[a]P均可导致彗星尾长(μm)增加,呈现剂量-效应性(P<0.05),且对S期和G2/M期的细胞作用更为明显。4、胞质分裂阻滞微核实验发现,在不同细胞周期中,与对照组相比,不同浓度的B[a]P作用于MCF-7乳腺癌细胞,细胞中微核数比率(‰)的变化趋势均呈现出一定的浓度依赖关系,且对S期的细胞作用更为明显。5、衰减全反射-傅立叶变换红外光谱学技术和多变量分析方法表明,不同浓度的B[a]P作用于G0/G1期MCF-7乳腺癌细胞,存在剂量-效应关系。与对照组相比,一维和二维得分图显示高浓度B[a]P比低浓度B[a]P的图谱点具有更高的区分度和更显著的差异性。方差分析检验结果显示所有染毒组与对照组相比,具有明显的差异性(P<0.0001);在G0/G1期MCF-7乳腺癌细胞中,B[a]P能影响DNA/RNA、蛋白质二级结构、蛋白磷酸化、脂质和糖原结构,而高浓度B[a]P导致的主要生物学改变是DNA/RNA、蛋白质二级结构(酰胺酶I)、蛋白磷酸化、脂质和糖原,低浓度B[a]P导致的主要生物学改变是DNA/RNA、蛋白质二级结构(酰胺酶I和酰胺酶II)、脂质和糖原,且高浓度B[a]P比低浓度B[a]P对DNA/RNA影响较强。结论:苯并(a)芘作用MCF-7乳腺癌细胞,其毒性效应呈现剂量-效应关系,作用机制为细胞周期阻滞及对染色体和DNA遗传物质产生影响。