化学进展

作者：朱本占, 张静, 唐苗, 黄春华, 邵杰

单位：1 中国科学院生态环境研究中心 环境化学与生态毒理学国家重点实验室 北京 100085,2 中国科学院大学 北京 100049

关键词：卤代醌,氢过氧化物,自由基,DNA 损伤,基因毒性

基金：中国科学院战略性先导科技专项项目(XDB14030100),中国科学院基础前沿科学研究计划从“0”到“1”原始创新项目(ZDBS-LY-SLH027),国家自然科学基金项目(21976200),国家自然科学基金项目(21207150),国家自然科学基金项目(21836005),国家自然科学基金项目(21621064),国家自然科学基金项目(21321004),中科院生态环境研究中心青年科学家基金(RC

卤代醌是一类卤代芳烃类环境污染物的致癌中间体,也是在饮用水中新发现的氯化消毒副产物。我们最近发现卤代醌和 H2O2 或有机氢过氧化物体系可以不依赖过渡金属离子,而产生高活性的羟基/烷氧自由基和醌氧/醌碳自由基。目前尚不清楚这些卤代醌类致癌物和氢过氧化物共存能否诱导 DNA 产生氧化损伤和修饰,以及其潜在的分子机制是什么。我们的研究发现 DNA 在四氯-1,4-苯醌/H2O2体系中可被氧化产生 8-氧脱氧鸟苷、DNA 链断裂和三种甲基氧化产物,这些反应不依赖过渡金属离子,且由于卤代醌与 DNA 的嵌入作用而导致其氧化作用增强。其他卤代醌也观察到了类似的现象,而且通常比经典的 Fenton 体系更有效。我们进一步将研究从纯化的 DNA 扩展到了活细胞的基因组 DNA。同时还发现卤代醌和有机氢过氧化物(如叔丁基过氧化氢或在正常生理条件下产生的 13S-过氧羟基-9Z,11E-十八碳二烯酸(13-HPODE))共存时,可通过独特的醌氧自由基介导机制诱导 DNA 氧化生成致突变性更强的咪唑啉酮类产物 dIz。这些发现为解释普遍存在的卤代醌类致癌中间体和消毒副产物的潜在基因毒性、致突变性和致癌性提供了新思路。

来源：2022年第1期

《化学进展》期刊编辑部

查看化学进展杂志2022年第1期