Abstract
鍺在半導體工業上是一種經常使用的過渡性元素﹐已經有報告指出鍺會導致實驗動物的 神經､腎臟以及肌肉等組織的病變。到目前為止﹐有關鍺對細胞層次上的研究仍相當的有限。所以在本實驗中﹐我們研究了細胞在接受氧化鍺處理後﹐在細胞層次上所產生的生物效應。首先﹐我們探討了氧化鍺是否具有基因毒性。我們利用不同濃度的氧化鍺去處理CHO K1細胞12小時﹐並計數細胞中微小核球產生的情形﹐結果發現氧化鍺對CHO K1細胞並不具有基因毒性。接著﹐我們對氧化鍺的細胞毒性進行測試。然而以SRB assay及Clonogen-ic survival assay兩種方法來做細胞毒性的評估時﹐卻有截然不同的結果。當以SRB assay進行實驗時﹐發現氧化鍺所造成的細胞毒性有隨劑量增高而增加的趨勢。然而﹐Clonogenicsurvival assay的結果卻顯示﹐其造成的細胞毒性並不大。因此﹐我們即以流式細胞儀來分析氧化鍺對細胞週期進行上的影響。在經一系列的實驗後顯示﹐氧化鍺會造成CHO K1細胞的G1及G2 arrest。由於氧化鍺會阻擋細胞停在G2期﹐因此﹐在氧化鍺處理後即對cyclin A及cyclin B1進行研究。我們發現當處理2､5及10 mM的氧化鍺後﹐cyclin A的表現量會增加﹐但隨著處理濃度的再增加﹐cyclin A的表現會開始降低。此結果恰與流式細胞儀分析出的結果相符合。然而cyclin B1的表現卻不會受氧化鍺所誘導。由這個結果推斷﹐氧化鍺可能阻止CHO K1的細胞週期是在early G2phase的階段。為了瞭解氧化鍺所造成的G1及G2 arrest是否和細胞傷害的修補有關﹐因此﹐我們在處理氧化鍺後即以放射線照射細胞﹐並測定細胞存活的情形。由結果顯示﹐氧化鍺的處理會增加細胞對放射線的敏感性﹐而先以放射線照射再給予細胞氧化鍺時﹐也得到相同的結果。然而在研究細胞接受氧化鍺及X-ray處理後﹐細胞週期變化的情形時﹐卻發現有sub-G1細胞族群的出現。這個結果說明了﹐細胞輻射敏感性的增加可能與apoptosis有關。另外﹐氧化鍺與cisplatin或CdCl2等物質共同處理細胞時﹐氧化鍺亦會增加細胞對這些物質的敏感性。這些發現皆顯示氧化鍺具有輻射敏感劑的特性。為了更進一步的探討其發生的機制﹐我們也測量了細胞中Glutathione的含量﹐Catalase及Glutathione S-transferase的活性。但是在氧化鍺處理後﹐這些物質並不會有明顯的改變。然而﹐以氧化鍺處理CHO CdR細胞時﹐則發現高劑量的氧化鍺會誘導metallothionein基因的表現。