草甘膦与AMPA通过p53-BAX-CASP通路诱导HepG2细胞凋亡及表观遗传学改变的机制研究

本研究针对环境污染物草甘膦及其代谢物AMPA的毒性机制展开，通过检测HepG2细胞凋亡率、基因表达及表观遗传修饰，发现两者分别显著诱导早期（AMPA, 116%）和晚期凋亡（草甘膦, 145%），并上调p53、BAX、CASP3/9等凋亡通路基因。同时揭示DNA甲基化（1.43-1.62倍）及组蛋白修饰（H3K27me3/H3K9me3升高）的协同作用，为评估其健康风险提供分子依据。

　　

草甘膦作为全球使用最广泛的除草剂，其残留物和代谢产物AMPA在环境中持续累积，通过食物链进入人体后可能引发肝毒性等健康风险。尽管国际癌症研究机构（IARC）将其列为2A类致癌物，但其分子机制尤其是表观遗传调控作用尚未明确。针对这一科学问题，伊斯坦布尔大学的研究团队在《Food and Chemical Toxicology》发表论文，系统探究了草甘膦和AMPA对肝癌细胞HepG2的毒性机制。

研究采用MTT法测定细胞活力（IC₅₀：草甘膦6.19 mM/AMPA 8.13 mM），通过Annexin V/PI双染、qPCR和表观遗传学分析技术，在亚细胞毒性浓度（50-500 μM）下展开机制研究。

【Effects on cell viability】
MTT实验显示2.5 mM为毒性起始浓度，确立后续实验采用亚细胞毒性剂量。

【Apoptosis and gene expression】
流式细胞术揭示AMPA偏好诱导早期凋亡（116%），草甘膦主导晚期凋亡（145%）。基因检测显示p53（1.49倍）、BAX（1.82倍）、CASP9（1.83倍）显著上调，而抗凋亡基因BCL2无变化，证实线粒体凋亡通路激活。

【Epigenetic alterations】
全基因组DNA甲基化升高1.43-1.62倍，伴随DNA甲基转移酶DNMT1（2.44倍）、DNMT3A/B（1.65倍）表达增加。组蛋白修饰分析发现抑制性标记H3K27me3/H3K9me3和激活标记H3K9ac同步上升，相关调控酶EZH2（2.14倍）、G9a（1.64倍）表达异常。

该研究首次阐明草甘膦类物质通过表观遗传重编程协同激活p53-BAX-CASP凋亡网络的分子机制。发现DNA高甲基化与特定组蛋白修饰共现，提示环境污染物可能通过"表观遗传记忆"导致长期健康效应。研究为制定更精准的毒性评估标准提供理论依据，对理解化学暴露与肿瘤发生的关联具有重要启示。