使用Drosophila（果蝇）中的wing SMART测试评估尼古丁和烟草特异性亚硝胺的联合基因毒性作用

《Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A》：Assessing the combined genotoxic effects of nicotine and tobacco-specific nitrosamines using the wing SMART test in Drosophila

烟草中的尼古丁（NIC）和亚硝胺（TSNAs）如NNN和NNK对遗传毒性的协同作用。通过果蝇wing体细胞突变和重组测试（SMART），发现高代谢活性下TSNAs联合暴露显著增加突变斑频率（73.5%为重组导致），提示其协同遗传毒性可能通过重组机制增强。

　　

摘要

烟草消费仍然是全球范围内可预防疾病和死亡的主要原因之一。在烟草的成分中，尼古丁（NIC）和烟草特异性亚硝胺（TSNAs）因其毒理学和致癌潜力而备受关注。尼古丁主要因其成瘾性而闻名，而像N′-亚硝基诺尼古丁（NNN）和4-(甲基硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮（NNK）这样的TSNAs则是从尼古丁代谢过程中产生的公认的致癌物。尽管NNN和NNK的遗传毒性和致突变效应已有大量研究记录，但它们与尼古丁共同作用的影响仍不明确。本研究利用黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）的翅膀体细胞突变和重组测试（SMART）方法，探讨了尼古丁在体内与NNN和NNK共同作用时的致突变和重组活性。实验采用了两种设计：一种是标准交叉实验，其细胞色素P450依赖性代谢活性处于基础水平；另一种是高生物活化交叉实验，该实验中P450水平较高，有利于致癌物和诱变剂的代谢活化。数据显示，单独使用尼古丁、NNN或NNK时并未显著改变突变克隆的频率。然而，在高生物活化交叉实验中，当NNN和NNK的浓度均为0.001毫克/毫升时，突变斑点的总频率显著增加。进一步分析表明，73.5%的基因改变可归因于体细胞重组事件。这些发现揭示了TSNAs共同作用的遗传毒性，表明同时暴露可能会通过重组机制加剧基因损伤，从而突显了烟草相关健康问题的重要风险因素。