铊(III)通过氧化DNA损伤和细胞周期阻滞诱导人淋巴细胞毒性机制研究

本研究针对铊(III)（Tl(III)）毒性机制不清的问题，通过体外实验揭示TlCl3通过激活FPG酶（formamidopyrimidine DNA-glycosylase）诱导DNA碱基氧化损伤，增加ROS（活性氧）水平，导致G1期阻滞，为铊污染的健康风险提供分子证据。

　　

铊（Thallium, Tl）是一种高毒性重金属，其环境污染因工业活动逐年加剧，但关于其氧化态差异（Tl(I)与Tl(III)）的毒性机制研究仍存在空白。尤其是Tl(III)，尽管其强氧化性可能引发更严重的遗传损伤，却鲜有系统性研究。这一问题对人类健康构成潜在威胁，因为铊可通过食物链富集，并在脑、肝等器官蓄积，导致神经和代谢功能障碍。为此，来自墨西哥国立自治大学（Universidad Nacional Autónoma de México）的研究团队在《Current Research in Toxicology》发表论文，首次阐明TlCl₃通过氧化应激通路干扰淋巴细胞周期并破坏DNA完整性的分子机制。

研究采用三种关键技术：1）流式细胞术（基于PI染色）分析细胞周期分布；2）单细胞凝胶电泳（SCGE）结合FPG酶检测DNA氧化损伤（通过尾矩和尾强度量化）；3）DHR123荧光探针（检测ROS水平）。实验样本来自3名健康男性捐赠者的外周血淋巴细胞。

3.1 细胞周期
研究发现，5–50?μg/mL TlCl₃处理48–72小时后，淋巴细胞G₁期比例显著增加（p<0.05），S期和G₂/M期减少，提示周期阻滞。高浓度（50?μg/mL）处理72小时时，细胞存活率降至65.5±2.9%（对照组92.5±3.8%）。

3.2 氧化DNA损伤
FPG酶修饰的SCGE显示，1?μg/mL TlCl₃处理3小时即可显著增加尾强度（23.9±1.0% vs 对照组18.0±0.8%）和尾矩（7.1±0.4 AU vs 4.7±0.3 AU），表明DNA碱基（如8-氧鸟嘌呤）被氧化。

3.3 ROS产生
5?μg/mL TlCl₃处理3小时使Rh123阳性细胞比例升至24.8±4.1%（对照组8.2±1.5%），证实ROS（如H₂O₂和•OH）积累是DNA损伤的关键诱因。

结论与意义
该研究首次证明Tl(III)通过ROS-FPG-DNA氧化损伤轴触发G₁期阻滞，为铊中毒的遗传毒性机制提供了直接证据。这一发现不仅填补了Tl(III)毒理学的空白，也为环境监测和临床干预（如抗氧化剂应用）提供了理论依据。例如，FPG酶敏感的DNA损伤可作为早期生物标志物，用于评估铊暴露人群的健康风险。