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醛类-DNA加合物检测技术研究进展

2015-11-24刘鲁娟陈欢侯宏卫胡清源

中国烟草学报 2015年5期
关键词:巴豆醛类乙醛

刘鲁娟,陈欢,侯宏卫,胡清源

国家烟草质量监督检验中心,郑州高新区枫杨街2号 450001

综述

醛类-DNA加合物检测技术研究进展

刘鲁娟,陈欢,侯宏卫,胡清源

国家烟草质量监督检验中心,郑州高新区枫杨街2号 450001

甲醛、乙醛、丙烯醛和巴豆醛广泛存在于环境污染物中,卷烟烟气中也有微量存在,它们不需要经过机体代谢就能够直接进攻亲核基团,可与DNA分子发生共价结合形成DNA加合物。DNA加合物是DNA损伤的一种形式,在DNA复制过程中可使所携带的遗传信息发生改变,从而有可能造成机体的损伤。本文综述了生物体内常见的6种醛类-DNA加合物的检测技术以及醛类-DNA加合物作为卷烟烟气暴露的生物标志物的研究进展,展望了同时检测多种DNA加合物的研究方向及醛类-DNA加合物作为DNA损伤标志物的研究前景。

卷烟烟气; 甲醛;乙醛;丙烯醛;巴豆醛;DNA 加合物

甲醛、乙醛、丙烯醛和巴豆醛是一类广泛存在于环境基质中的污染物。它们主要产生于有机物的不完全燃烧,如工业生产、卷烟烟气、机动车尾气和烹饪油烟等[1-2]。科学研究发现甲醛[3]、乙醛[4-5]具有遗传毒性;丙烯醛和巴豆醛为α,β-不饱和醛,性质较活泼,易与DNA发生迈克尔加成反应,显示一定的遗传毒性,但是不同的实验显示出不同的致癌性[6-8]。甲醛、乙醛分别被国际癌症研究机构(IARC)列为1 类、2B 类致癌物,丙烯醛和巴豆醛为3 类致癌物[9],同时甲醛、乙醛、丙烯醛是世界卫生组织(WHO)烟草控制框架公约(FCTC)烟气优先级管制污染物[10],巴豆醛被列入了Hoffmann名单和加拿大卫生部烟气有害成分名单[11]。它们在卷烟烟气中的含量达到μg/cig级别[10]。活泼的醛基不需要经过机体代谢就能够直接攻击生物体内亲核基团,如核酸中的鸟嘌呤、腺嘌呤、胞嘧啶及胸腺嘧啶[2,12]。

组成DNA链基本单位的碱基若发生变化,最终可改变DNA上所携带的遗传信息。DNA损伤种类包括:碱基修饰,碱基位点的丧失,DNA链断裂,被修饰的碱基依据其结构和性质可分为3类:烷化类碱基,外环加成类碱基,氧化类碱基[13]。四种醛类与DNA相关碱基反应首先形成希夫碱(Schiff base)[5],然后被细胞内的还原体系还原形成醛类-DNA 加合物,属于碱基修饰类DNA损伤。这些DNA加合物若不能被DNA修复酶及时正确的修复,在DNA复制过程中使遗传信息发生改变,可能会引起相关的疾病[14-15]。DNA加合物的形成被认为是致肿瘤过程的一个重要阶段,它可以作为接触生物标志物来反映毒物到达靶位的内接触剂量,又可以作为一种效应标志物反映DNA 受到有毒化学物质损伤的效应剂量[16],因此,对体内DNA加合物的准确定性定量有助于评估污染物的暴露水平。

本文总结了四种醛类化合物与DNA形成加合物的主要结构、形成过程,简要介绍了醛类-DNA加合物的检测方法及其在评价烟气暴露中的作用,以期为吸烟风险评估提供参考。

1 四种醛类化合物-DNA加合物的主要结构及形成过程

1.1 甲醛-DNA加合物

甲醛是确定的人类致癌物。研究表明人造板材(大芯板、复合地板)及油漆所散发的甲醛是引起室内空气中甲醛污染的主要来源,简单装修的室内甲醛平均含量约为176 μg/m3,复杂装修的室内甲醛平均含量高达972 μg/m3[17]。卷烟烟气中也含有一定量的甲醛,Counts ME[18]等在基于ISO标准抽吸模式下分析了48个品牌卷烟的主流烟气成分,其中甲醛含量为14-28 μg/cig。

甲醛易进攻DNA双链上的腺嘌呤和鸟嘌呤[19],形成N6-羟甲基-腺嘌呤(N6-hydroxymethyl-dA)和N2-羟甲基-鸟嘌呤(N2-hydroxymethyl-dG),该种结构形式在核苷状态下不稳定[20],需将其在DNA水解阶段加入NaBH3CN还原为稳定的形态N6-甲基-腺嘌呤(N6-methyl-dA)和N2-甲基-鸟嘌呤(N2-methyl-dG )(转化率约为50-80%)才可被检出[21],羟甲基形式的加合物也可能被细胞内还原性物质(抗坏血酸和谷胱甘肽)还原为甲基形式,研究表明,与加入NaBH3CN之后的甲基形式加合物的量相比较,细胞内自动还原量仅占6-8%[21]。N6-甲基-腺嘌呤和N2-甲基-鸟嘌呤在DNA中引入了甲基,属于DNA的烷化类碱基修饰[22]。甲醛-DNA加合物的形成过程及甲醛在体内的代谢途径如图1所示。

图1 甲醛-DNA加合物的形成过程及甲醛的代谢途径[23-24]Fig.1 Formation process of formaldehyde-DNA adducts and metabolic pathyway of formaldehyde

1.2 乙醛-DNA加合物

乙醛为有可能的人类致癌物。人体最主要的乙醛来源为酒精的摄入[25],Nils Homann[26]等利用顶空气相色谱法检测出饮酒之后唾液中乙醛含量升高,这也是酒精可引起胃与肠肿瘤的可能原因之一。卷烟烟气中也含有微量的乙醛,在3R4F卷烟主流烟气中含量为 486.4±44.9 μg/cig[27]。Mingyao W[28]等利用LC-ESI-MS/MS结合固相萃取(SPE)技术检测出人类肝脏DNA中主要乙醛-DNA加合物为N2-亚乙基-鸟嘌呤(N2-ethylidene-dG),在DNA中其性质较为稳定,而在单核苷酸状态下极不稳定,其半衰期仅为5min[29],需用NaBH3CN还原成N2-乙基-鸟嘌呤(N2-ethyl-dG)才能被检测出。N2-亚乙基-鸟嘌呤可与另一分子的乙醛作用形成1,N2-丙醇-鸟嘌呤(1,N2-Propano-dG),它可引起G→T突变,并可抑制DNA的合成[4],但该加合物在体内由两分子乙醛同时参与形成的观点存在很大争议,因为巴豆醛也可与DNA形成1,N2-丙醇-鸟嘌呤[8,30],Garcia C C[31]等采用[13C2]-乙醛暴露人体细胞,结合HPLCMS/MS方法证实了乙醛与DNA可形成1,N2-丙醇-鸟嘌呤,且在体内相对于巴豆醛而言,乙醛更易与DNA形成1,N2-Propano-dG[29]。N2-乙基-鸟嘌呤在DNA中引入了乙基属于DNA的烷化类碱基修饰,1,N2-丙醇-鸟嘌呤为DNA的外环加成类碱基修饰。乙醛-DNA加合物的形成过程及乙醛的代谢途径如图2所示。

图2 乙醛-DNA加合物的形成过程及乙醛的代谢途径[25,31]Fig.2 Formation process of acetaldehyde-DNA adducts and metabolic pathyway of acetaldehyde

1.3 丙烯醛-DNA加合物

丙烯醛是可疑的人类致癌物。丙烯醛是一种活泼的α,β-不饱和醛,主要来自于有机物的不完全燃烧,厨房油烟中含有大量的丙烯醛,这与中国妇女肺癌多发有密切的关系[1]。卷烟烟气中也存在微量的丙烯醛,在2R4F卷烟中含量为58.77 μg/cig[32]。目前研究最多的为丙烯醛-鸟嘌呤(Acr-dG)加合物,包括6-羟基-1,N2-丙醇-2'-鸟嘌呤(α-Acr-dG)和8-羟基-1,N2-丙醇-2'-鸟嘌呤(γ-Acr-dG),这两种加合物的开环形式可形成DNA-DNA和DNA-蛋白质的交联结构[6](图3)。γ-Acr-dG是主要的dG加合物[33],它除了正常的G:C配对方式之外,其开环形式可与dA以氢键方式配对,在DNA复制过程中导致G→T的突变(约1%)[6],而次要加合物α-AcrdG的突变概率高于γ-Acr-dG(约8%),同样以G→T突变为主[34-35]。虽然γ-Acr-dG是主要的加合物,但是其易被DNA聚合酶分解而降低致癌性,α-Acr-dG的形成量远远小于γ-Acr-dG,但是其不易被修复,在体内具有累积效应。丙烯醛的致癌性一直没有得到确定,主要是由于不能确定γ-Acr-dG的含量[6]。α-Acr-dG和γ-Acr-dG均为DNA的外环加成类碱基修饰。丙烯醛-DNA加合物的形成过程与开环形式及丙烯醛的代谢途径如图3所示。

图3 丙烯醛-DNA加合物的形成过程与开环形式及丙烯醛的代谢途径[6, 33, 36]Fig.3 Formation process of acrolein-DNA adducts and its ringopening form and metabolic pathyway of acrolein

1.4 巴豆醛-DNA加合物

巴豆醛为可疑的人类致癌物,目前尚无足够的动物或人体资料证明巴豆醛具有致癌性。巴豆醛也是一种α,β-不饱和醛,性质与丙烯醛类似。巴豆醛是一种重要的工业原料,广泛存在于相关工作场所中[37];机动车排放尾气中的巴豆醛浓度较高(0.02-17 mg/m3)[38];卷烟烟气也含有微量巴豆醛(10-228 μg/cig)[39],是评价卷烟烟气危害性指数的7种有害化学成分之一[40]。巴豆醛性质较活泼,易与鸟嘌呤上的碱基发生迈克尔加成-关环反应形成环外加成产物(6S,8S)和(6R,8R)-1,N2-丙醇-鸟嘌呤((6S,8S)和(6R,8R)-1,N2-Propano-dG) 加 合 物[8,31,41]( 图4)。冯斌[42]等用高效液相色谱法(HPLC)分析了巴豆醛与4种单脱氧核苷酸的加合反应,结果显示出巴豆醛主要是攻击DNA分子上的脱氧鸟苷酸形成加合物,与其它3种脱氧核苷酸不能发生加合反应。Siyi Zhang[8]等利用LC-MS/MS技术检测到了存在于人肺、肝和血液中的1,N2-Propano-dG加合物,结果显示肺部该DNA加合物的含量高于肝脏,而在血液中未检出,该加合物可抑制DNA的合成并导致错译,巴豆醛的致突变和可能的致癌性与巴豆醛可以作用于DNA形成鸟嘌呤复合物有相关性。巴豆醛-DNA加合物的形成过程及巴豆醛的代谢途径如图4所示。

图4 巴豆醛-DNA加合物的形成过程及其代谢途径[41,43]Fig.4 Formation process of crotonaldehyde-DNA adducts and metabolic pathyway of crotonaldehyde

综上,广泛存在于环境基质中的甲醛、乙醛、丙烯醛和巴豆醛可与DNA结合形成加合物,表现为遗传毒性,四种醛类DNA加合物主要的结构形式如表1所示,其中巴豆醛-DNA加合物的结构形式与两分子乙醛形成的DNA加合物相同。

表1 四种醛类DNA加合物的主要结构形式Tab.1 Main structure form of DNA adducts derived from four aldehydes

2 醛类-DNA加合物的检测方法

2.1 32P-后标记法

32P-后标记技术是现今检测DNA加合物最为灵敏的方法,可以检测到1-100加合物/109核苷酸,而且检测时只需要1-10 μg的DNA样品,此方法是利用放射性同位素32P标记的三磷酸腺苷(ATP)与薄层色谱(TLC)或者固相微萃取(SPE)纯化后的DNA水解产物结合,产生32P标记的DNA加合物,再经反相高效液相色谱纯化,最后用HPLC结合放射性检测器定性与定量,检测32P放射强度,可以得到DNA加合物的含量[45-46]。Eder[47]等采用基于核酸酶P1富集,聚乙烯亚胺修饰的纤维膜TLC的32P-后标记技术检测了用巴豆醛喂食的Fischer 344小鼠(200,300 mg/kg)20 h后不同组织中1,N2-Propano-dG的含量,在肝脏组织中检出含有该DNA加合物而在对照组中未检出,该方法的检测灵敏度为3个加合物/109个核苷酸。A.Penn[48]等采用32P-后标记/TLC/HPLC技术检测了环境烟气(ETS)中广泛存在的丙烯醛(0,1,10 ppm)暴露6 h后鸡动脉DNA中Acr-dG的含量,结果显示暴露立即结束之后Acr-dG的含量是10天之后的5倍,表明持续性暴露于环境烟气中可能会导致动脉壁DNA的损伤,并为其它ETS中的斑块促进剂提供位点,诱发动脉粥样硬化,但是该研究未能给出是哪种Acr-dG构型对DNA的损伤起主要作用以及相关的机制。32P-后标记技术不能准确提供分析物的结构信息,缺乏内标物质准确定量,标记效率不确定,重现性差,可能具有假阳性(T4酶可与非核苷酸反应),实验回收率低(约为5%-10%),具有放射性等缺点[16,45-46]。Emami A[49]等采用32P-后标记/SPE/HPLC的改进方法,首先通过优化SPE条件将修饰的核苷与未修饰的分开,其次32P标记之后以5’-单磷酸盐而非3’,5’-双磷酸盐以更好的进行HPLC分离,最后利用在DNA消解过程中加入谷胱甘肽(GSH)以消除Acr-dG产生假阳性的可能,检出限达到0.1 fmol,实验的回收率和定量效率得到提高。

2.2 单克隆抗体-酶联免疫技术(ELISA)

单克隆抗体-酶联免疫技术是利用待测DNA加合物的抗体与该DNA加合物之间的特异性反应,然后加入酶标记的二抗,酶遇底物显色,根据显色强度对DNA加合物进行定量分析,该方法的灵敏度可达1-10个加合物/108个核苷酸水平。Foiles P G[50]等早在1987年就利用巴豆醛-DNA加合物(6R,8R)和(6S,8S)-Cro-dG的单克隆抗体结合HPLC和ELISA技术检测了因细胞暴露于巴豆醛所产生的DNA加合物,该方法能够检测出0.5 μmol的1,N2-PropanodG/mol dG。Jishen Pan[44]等利用Acr-dG加合物的单克隆抗体结合酶联免疫技术(ELISA)检测了不同浓度Acr暴露HT29细胞,结果显示Acr-dG与Acr的量成剂量-依赖效应,并采用LC-MS/MS-SRM证实了该结果,ELISA技术不仅可以检测Acr-dG作为环境和内源性暴露于丙烯醛的生物标志物,在研究细胞DNA损伤的分子机制中也有很大价值,但无法区分Acr-dG的同分异构体。单克隆抗体可用于流式细胞仪、酶联免疫、高通量的免疫组织化学方法[51],具有较高的灵敏度,只需1 μg DNA,不需要DNA的水解与富集,前处理方法简单,具有高通量,但获取与目标物结构相对应的抗体较为困难。

2.3 高效液相色谱-紫外检测技术 (HPLC-UV )

HPLC-UV技术是通过DNA或RNA中嘌呤和嘧啶碱基具有共轭双键,在254 nm处有最大紫外吸收实现的,之前的HPLC-UV技术由于分辨率的因素只能对DNA加合物进行定性分析。2004年,Zhong W H[19]等人首次利用该技术同时实现了DNA及DNA加合物的定性与定量检测,该方法使用了C18反相色谱柱,流动相为5 mM乙酸铵,0-6%甲醇梯度洗脱,将人类胎盘DNA置于100 ppm的甲醛中37℃反应20 h,发现修饰核苷的丰度为N6-OH-dA>N2-OH-dG>N4-OH-dC,且N6-OH-dA与N2-OH-dG在-20℃的稳定性大于25℃,半衰期分别为50.1 h和21.0 h,为之后对甲醛-DNA加合物的研究提供了有用的参考信息。Zhong W[52]等利用体外毒理学实验结合HPLCUV技术定量检测了甲醛的细胞毒性和经甲醛暴露后HNEC细胞中羟甲基-DNA加合物的含量,细胞的存活率和DNA加合物的含量与甲醛暴露剂量(10-500 μg/mL)成剂量-效应关系,表明甲醛与脱氧核苷形成的加合物可作为人鼻腔上皮黏膜细胞暴露于甲醛的生物标志物,该方法用特定剂量染毒,实验重复性好但不能准确给出加合物的结构信息。

2.4 液相色谱串联质谱技术(LC-MS/MS)

最初的质谱技术主要是用来检测未知DNA加合物结构或者对DNA加合物标准品进行结构的确认,随着接口技术的出现和发展,气相色谱质谱联用(GC-MS)技术和液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)越来越多地被应用于DNA加合物的定性与定量[53],尤其是LC-MS/MS[45],它能提供DNA加合物的结构信息;可用稳定同位素做内标对加合物进行准确定量(稳定同位素内标物可以作为生物体内超痕量分析物的载体);另外它不需要GC-MS中的衍生化步骤,可结合纳流液相色谱(Nano fl ow),纳升电喷雾(NSI)技术提高灵敏度。LC主要用于DNA加合物与复杂基质的分离,质谱主要用于提供待测物的定性与定量信息。典型LC-MS/MS分析醛类-DNA加合物流程包括:分析物及内标物质的合成,生物样本的获取(血液[54]、唾液[55]和细胞[51]等),样本前处理(DNA的提取、水解与SPE纯化),仪器分析(LC-MS/MS)和数据处理。

由于缺乏现有可用的标准品和内标物,分析物及内标物的合成是该技术的关键,甲醛、乙醛、丙烯醛和巴豆醛的DNA加合物的标准品和内标物的结构如表1所示。合成一般是由活泼的醛在一定pH缓冲液条件下直接与核苷进行反应,Siyi Zhang[56]等人在检测由丙烯醛产生的α-Acr-dG和γ-Acr-dG时,直接将56 mg,1 mmol的丙烯醛与25 mg,0.09 mmol的dGuo在10 mL,0.1 M,pH=7的磷酸盐缓冲溶液中37℃过夜,产物经HPLC纯化,用UV或1HNMR检测其浓度,产率为5.0%左右,合成产率较低。其中内标物质[15N5]α-Acr-dG,[15N5]γ-Acr-dG用相同的方法让醛类与[15N5]dGuo反应。

Kun Lu[23]等利用LC-MS/MS结合同位素标记技术显示暴露甲醛之后的细胞中主要DNA加合物为N2-羟甲基鸟嘌呤(N2-hydroxymethyl-dG),该结构不稳定,易被还原成N2-甲基鸟嘌呤(N6-methyl-dG),另外该研究还显示烷基化试剂易在N2-dG和 N6-dA位置形成甲基加合物。Chen HJ[57]等采用nanoLCNSI-MS/MS技术检测了人白细胞和胎盘细胞DNA中的Acr-dG和Cro-dG,检测限分别为5.0和3.0 fg(S/N=3),定量限分别为200和100 fg/20 μg DNA,相当于9.8和4.7个Acr-dG/109核苷酸,仅需1-1.5 mL的血液样本,具有临床可行性,使用这一高灵敏度的检测技术可探究由于丙烯醛和巴豆醛导致的DNA损伤,并可将其作为癌症的潜在生物标志物以研究其在癌症发生发展中的作用。但是无论Nano-LC还是纳流-增强型质谱检测器,都面临同一个难题:α-AcrdG的一个同分异构体与γ-Acr-dG存在共洗脱。Yin R[58]等采用NH4HCO3增强型-UHPLC-MS/MS技术,将NH4HCO3加入了流动相,不仅解决了这一难题,还使质谱检测信号增强了2.3-8.7倍,其机制可能是Acr-dG优先与NH4+形成复合物然后去氨化,抑制了在ESI过程中金属离子-核苷复合物的形成,并且HCO3

-可快速分解产生H+,加速了Acr-dG的质子化。四种醛类化合物-DNA加合物检测技术的目标物及优缺点见表2所示。

表2 DNA加合物的检测方法及其优缺点分析Tab.2 Detection methods of DNA adducts and their advantages and disadvantages

3 醛类-DNA加合物在评价烟气暴露中的应用

Wang M[60]等采用LC-ESI-MS/MS技术定量检测了32个吸烟者(≥10cig/d)与30个非吸烟者白细胞DNA中的甲醛-DNA加合物的含量,吸烟组样本中有29个检测出含有N6-羟甲基-腺嘌呤,平均含量为179±205 fmol/μmol dA, 非吸烟组样本中仅有7个检测出含有N6-羟甲基-腺嘌呤,平均含量为15.5±33.8 fmol/μmol dA,该结果显示在吸烟者与非吸烟者白细胞DNA中甲醛-DNA的含量存在明显的差异,表明甲醛-DNA加合物可作为卷烟烟气暴露的生物标志物。

Li Chen[61]等采用LC-ESI-MS/MS-SRM技术在白细胞DNA酶水解阶段加入NaBH3CN检测吸烟者戒烟前后的N2-ethyl-dG含量,该方法灵敏、准确,适用于微克级的样本DNA,结果显示吸烟者白细胞DNA中N2-ethyl-dG含量为1310±1720 fmol/μmol dGuo,戒烟四周后N2-ethyl-dG含量为705±438 fmol/μmol dGuo,与戒烟前相比下降了28%(P=0.02),表明吸烟可显著影响白细胞DNA中N2-ethyl-dG含量,其或可作为吸烟相关疾病的潜在生物标志物。

Raghu G[59]等采用32P-后标记-薄层色谱技术结合HPLC检测了吸烟者和非吸烟者口腔组织中丙烯醛-DNA的含量,结果显示γ-Acr-dG是加合物的主要形式,且吸烟者的含量是非吸烟者的3倍,首次表明Acr-dG加合物可以作为吸烟与非吸烟口腔组织中DNA损伤的生物标志物。Siyi Zhang[56]等采用LCESI-MS/MS检测了25个吸烟者和25个非吸烟者体内白细胞DNA中由丙烯醛诱导产生的DNA加合物含量,该实验在DNA水解为单核苷酸的步骤中,为防止产生假阳性加入了一定量的GSH(0、0.1、0.5和1.0 mM),当GSH含量在0.5 mM以上时, DNA加合物含量差异性不大,但与对照组相比差别较大(γ-Acr-dG下降20%,α-Acr-dG下降50%),确定加入GSH的量为0.5 mM,在两组中都检测出了Acr-dG加合物,且γ-Acr-dG加合物是所有样本中的主要构型,但是总的Acr-dG量在两组中无明显差异,表明在生物体内丙烯醛可能与GSH发生了共价结合,有效清除了卷烟烟气所产生的丙烯醛,保护白细胞DNA免受丙烯醛的损害。

Raghu G[59]等也利用32P-后标记-薄层色谱技术结合HPLC检测了吸烟者和非吸烟者口腔组织中巴豆醛-DNA加合物的含量,在11个吸烟者和12个非吸烟者的牙龈组织DNA中,CdG1((6R,8R)-Cro-dG)的平均含量分别为0.53±0.44和0.06±0.07 μmol/mol dG(P=0.0015),吸烟组约为非吸烟组的8.8倍,与CdG1类似,CdG2((6S,8S)-Cro-dG)在吸烟组中含量是非吸烟组的5.5倍,分别为1.72±1.26和 0.31±0.40 μmol/mol dG(P=0.0014),CdG1和CdG2在吸烟组和非吸烟组中含量的差异性都比AdG(丙烯醛-DNA加合物)显著,则CdG可为吸烟诱发口腔癌的风险提供一个潜在的生物标志物。

4 结语和展望

甲醛、乙醛、丙烯醛和巴豆醛可直接作用于生物体的DNA形成DNA加合物,进而造成健康风险。为了准确定量此类化合物,科学家开展了大量的研究。LC-MS/MS技术用稳定同位素作为内标,可以准确定量DNA加合物且能提供加合物的结构信息,是目前检测DNA加合物最常用的方法。但是目前研究局限于单一醛类形成的DNA加合物,样本前处理步骤较为复杂,检测较为繁琐。因此亟需建立一种灵敏度高、特异性好且可同时检测6种醛类-DNA加合物的LCMS/MS方法。

醛类-DNA加合物可作为DNA损伤的生物标志物,且加合物的含量可与其它生物标志物进行关联性分析,如醛类-DNA加合物与尿液中醛类代谢物之间的关系。探讨暴露于不同醛类含量的卷烟烟气与形成的醛类-DNA加合物之间是否存在剂量-效应关系是今后的研究方向。

依据专一性和灵敏度进一步确认醛类-DNA加合物作为烟气暴露生物标志物的潜力,进而系统评估其与烟气暴露的关系,有助于更好地进行卷烟风险评价。

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Research progress in detection technology of DNA adducts derived from aldehydes

LIU Lujuan, CHEN Huan, HOU Hongwei, HU Qingyuan
China National Tobacco Quality Supervision & Test Center, Zhengzhou 450001, China

Formaldehyde, acetaldehyde, acrolein and crotonaldehyde exist widely in environmental pollutants and cigarette smoke also contains trace amounts of these aldehyde compounds.They can cause damage by attacking nucleophilic groups in the body directly.A covalent bond can be formed with DNA molecule to form DNA adducts.The formation of DNA adducts is a form of damage of DNA,which can change genetic information in the process of DNA replication.This paper reviewed six typical DNA adducts derived from aldehydes in organism and their research methods and progress of using aldehydes-DNA adducts as biomarkers in cigarette smoke exposure.Simultaneous quantitative analysis of multiple DNA adducts for cigarette smoke and its future development were also discussed.

cigarette smoke; formaldehyde; acetaldehyde; acrolein; DNA adducts

刘鲁娟,陈欢,侯宏卫,等.醛类-DNA加合物检测技术研究进展[J].中国烟草学报,2015,21(5)

刘鲁娟(1991—),硕士研究生,主要研究方向为吸烟与健康及其生物标志物,Email: liulujuanlwh@126.com

侯宏卫(1975—),高级工程师,硕士生导师,主要研究方向为吸烟与健康及其生物标志物,Email: qsfctc@163.com胡清源(1965—),研究员,博士生导师,主要研究方向为吸烟与健康,Email: huqy1965@163.com

2014-12-29

:LIU Lujuan, CHEN Huan, HOU Hongwei, et al.Research progress in detection technology of DNA adducts derived from aldehydes [J].Acta Tabacaria Sinica, 2015,21(5)

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