苯并芘致肺癌的综述

综述

苯并芘致肺癌的机制研究进展

摘要：苯并芘( benzo(a)pyrene，BaP )是发现最早的环境致癌物之一，是典型的强致癌性多环芳烃类化合物，广泛存在于烟囱、煤焦油、燃烧烟草的烟雾和内燃机的尾气以及烹饪的油烟和熏炸的食物等，可引起肺癌、皮肤癌和胃癌，已被国际癌症研究机构(IARC)列为第二类A组人类致癌物。苯并芘可导致人支气管上皮细胞发生恶性转化，恶性转化细胞可致小鼠成瘤，其机制可能与苯并芘引起DNA高度甲基化、特异性抑制组蛋白乙酰化、改变多种转录因子的表达等导致细胞恶变有关；此外，苯并芘还可抑制DNA损伤修复来促进细胞癌变。下面对苯并芘致肺癌的机制作一综述。

关键词：苯并芘肺癌DNA损伤

Abstract:Benzo (a) pyrene (benzo (a) pyrene, BaP) is one of the earliest discovered environmental carcinogens, is the typical strong carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbon compounds, widely exists in chimney, coal tar, burning tobacco smoke and internal combustion engine exhaust gas, and cooking oil fume and Fried food, etc., can cause lung cancer, skin cancer and stomach cancer, has been classified as the Category II Group A human carcinogen by the international agency for research on cancer (IARC). Benzopyrene can cause people bronchial epithelial cells undergo malignant transformation, malignant transformed cell can cause

into tumor mice, whose mechanism is probably related benzopyrene cause height of DNA methylation, specific inhibition of histone acetylation, change a variety of transcription factors, such as the expression of related to cell progression; In addition, benzopyrene still can inhibit DNA damage repair to promote the cellular canceration. In the Following, summarize the mechanism of benzo (a) pyrene-induced lung cancer.

Keywords: benzopyrene lung cancer DNA damage

焦炉作业工人外周血淋巴细胞DNA损伤可能是环境污染物及其体内代谢产物和DNA损伤修复等过程综合作用的结果[1]。苯并芘是多环芳烃( PA Hs) 中的致癌性组分之一。进入体内的B(a)P经过机体代谢的氧化代谢，可产生与生物大分子反应的中间体，从而导致靶细胞结构和功能的改变。B( a)P 的终代谢产物二氢二醇环氧苯并( a) 芘不仅能与DNA 形成加合物，而且代谢过程中产生的大量活性氧会造成DNA损伤[2]。DNA的损伤与修复程度可影响基因组的稳定性，是肿瘤发生的原因，下面就其损伤机制作一综述。

一、端粒

有研究表明，B(a)P 可对人支气管上皮细胞16HBE的全基因组DNA 端粒长度产生影响，在一定剂量内会导致细胞全基因组DNA端粒长度缩短，最终引起整个染色体的不稳定，但具体机制还有待进一步探讨[3]。

二、抑癌基因甲基化

大量的文献表明，肺癌的发生不仅与遗传因素相关，机体表观遗传学改变也是肺癌发生过程的重要因素，研究高危人群表观遗传指标的改变有可能使肺癌早期诊断成为现实。表观遗传定义为DNA序列不发生改变但是基因表达却发生了可遗传的改变。除了DNA和RNA以外，细胞基因组中还有很多调控基因表达的信息，它们本身不能改变基因的序列，但是可以通过对DNA的修饰及和其他分子间的作用，调控基因的表达，影响基因的功能，并且通过细胞的分裂和增值周期从而影响遗传[4]。基因启动子区域CpG岛甲基化导致的抑癌基因表达失活是一种重要的表遗传学改变。DNA甲基化可以直接抑制转录因子和基因调控区序列的结合，同时，其还能影响RNA聚合酶的活性，进而降低基因的表达[5]。肺癌的发生发展可能与抑癌基因启动子区CpG岛甲基化导致的抑癌基因表达失活有关，目前发现多个抑癌基因启动子区CpG岛甲基化可能与肺癌有关。

三、miR-106a和miR-17-5p

MicroRNA (miRNA)是一类内源性的非编码小分子RNA, 广泛存

在于低等和高等生物中，通过与编码mRNA的3’端非翻译区（3’UTR）的配对结合引起mRNA翻译抑制或降解，从而在转录后水平实现其对编码基因的调控作用[6, 7]。作为一个新的基因调控层，miRNA具有多种生物学功能，包括调控细胞分化、增殖和凋亡等等[8]。吴延等在研究中发现miR-106a和miR-17-5p在恶性转化细胞16HBE-T中的表达

水平明显高于非转化对照16HBE-N细胞，这表明，miR-106a和

miR-17-5p的过表达可能参与了anti-BPDE的致癌作用[9]。

四、γH2AX

更好的理解细胞对遗传损伤的应激反应,有助于人们预防乃至治疗癌症。其中及时地感应DNA的损伤并进行修复,是至关重要的一个问题。在此研究领域中,目前所达成的共识是许多与染色体结构的维持、保护、修复相关的蛋白质有组织的按顺序在DNA损伤位点结合形成一个焦点(foci)复合物,共同完成对DNA损伤的检测并进行修复,并且在此过程中根据损伤程度的不同导致细胞周期停顿或细胞凋亡。在对焦点复合物的研究过程中,磷酸化的H2AX(γH2AX) 吸引了众多研究者

的目光[10]。并且, γ-H2AX 所形成的焦点与发生DSBs 数量存在一一对应关系[11]。研究者们发现,γH2AX对于其他蛋白募集到焦点起着非常关键的作用,因此是细胞应激反应中的重要成员。基于上述研究，反向的探索γH2AX募集的蛋白质的种类有可能发现苯并芘致癌的其他机制。

五、结语

众所周知，多环芳烃已成为工业和环境污染物中极重要的物质之一，吸入多环芳烃污染物可导致肺癌发病率升高，是一种确认的致癌物质，苯并芘是其中的一种且致癌性最强，有必要对其致癌机制进行研究，探索其致癌机制将有助于预防和治疗癌症，进一步找出其对DNA损伤的早期标志是至关重要的。基于先前的研究，今后有必要对其各机制进行深入研究，并有待发现各机制之间的关系。