Abstract
流行病學的研究指出, 鉻化物是一種具有致癌性的無機化合物。六價的鉻經由細胞膜上的陰離子通道穿透細胞膜進入細胞後在細胞內被一些還原物質如維生素C、麩氨基硫或過氧化氫等還原成五價、四價等中間代謝產物及穩定的三價鉻化物, 在其還原的過程中並產生一些自由基,經由這些中間代謝產物或自由基攻擊DNA及蛋白質而造成傷害。在這些複雜的代謝途徑中, 何者為最主要的致突變物質, 以及其致突變的分子機制並不清楚。為了進一步了解六價鉻在細胞內還原途徑中究竟是那一種還原物質參與主要的代謝途徑及其所可能誘發的突變專一性,我們將一具還原性,在細胞中含量高的麩氨基硫作為六價鉻的還原物,利用穿梭質體系統, 以麩氨基硫及六價鉻在體外直接處理質體,再將其轉植入人類細胞內複製, 分析其是否會造成突變, 進而了解其突變特異性。在作突變測試之前, 我們先以原子吸收光譜法偵測質體上鉻的鍵結量。結果顯示麩氨基硫可還原六價鉻化物並造成鉻離子與DNA的鍵結。我們也以凝膠電泳法來測定分析經麩氨基硫還原的鉻化物與核酸作用之方式及自由基的參與。結果顯示與核酸結合的鉻化物至少有二種。一種可被EDTA螯合出﹐另一種則較穩定。此外某些自由基可能參與鉻化物對核酸所造成的傷害。突變分析結果顯示質體存活 (可以在大腸桿菌複製使之轉型) 隨著質體中鉻鍵結物之含量增加而降低, 然而 supF基因突變頻率並非隨質體中鉻鍵結物之含量多寡而呈線性的上升。當質體中鉻鍵結物含量較低時﹐所誘發的supF基因突變頻率最高, 為控制組的8.8倍。核酸次序分析顯示﹐誘發的突變形態與麩氨基硫的濃度有關。在低劑量組, 突變形態有G．C鹼基處的鹼基取代, 鹼基插入或缺失﹐鹼基重複複製及重排。但在高劑量麩氨基硫組﹐突變形態幾乎全是基因重排。由本研究結果推測雖然麩氨基硫在某些細胞或某些有毒化合物扮演解毒者的角色﹐但在六價鉻還原及對核酸造成傷害的途徑上﹐它可能扮演一個重要的角色。