砷致癌机制
大量的流行病学调查研究揭示了一个惊人的事实:无机砷暴露与人的某些癌症之间存在剂量反应关系。这一发现促使国际癌症研究机构于1980年将无机砷明确列为人类致癌物。尽管有着这样的明确结论,砷致癌的流行病学资料和动物实验结果并不完全吻合,砷致癌的动物实验模型至今仍是空白,其致癌机制依然迷雾重重。
近期的研究犹如揭开了一层薄纱,显示出砷可能具有的肿瘤促长活性。亚砷酸能刺激表皮角朊细胞生长因子的释放,推动表皮角朊细胞的异常增殖。这一现象似乎为砷的致癌性提供了一个线索。
动物实验进一步表明,在给予致癌起始物后,二甲基胂酸能明显促进大鼠膀胱、肝脏、肾脏等器官的肿瘤发生,而单独给予二甲基胂酸组并未观察到肿瘤的出现。这为我们提供了一个重要线索:二甲基胂酸可能是一种促癌物质。
我们的研究也发现,亚砷酸和砷酸能显著抑制V79细胞的代谢协同作用,这表明无机砷可能对细胞缝隙连接通讯(GJIC)有抑制作用。GJIC是细胞生长调控的关键环节,其功能异常是肿瘤细胞的一个重要特征,与癌症发生的促长阶段密切相关。这一发现为我们理解无机砷的致癌机制提供了新的视角。
近期的深入研究指出,亚砷酸和砷酸不仅抑制仓鼠肺成纤维V79细胞代谢协同作用,对人类皮肤成纤维细胞的GJIC也有抑制作用。这表明影响GJIC可能是无机砷对不同细胞的共同作用特征。当GJIC出现异常时,癌变细胞可能会摆脱周围正常细胞的控制,呈现自主增殖,最终演变为肿瘤。
那么,砷是如何影响细胞GJIC的呢?研究表明,许多促癌物对细胞GJIC的作用与它们激活PKC依赖的缝隙连接蛋白磷酸化有关。我们的研究发现,亚砷酸与人皮肤成纤维细胞作用后,能显著促进细胞膜及胞浆PKC活性。PKC作为生物信息传递的关键酶,其被激活后可能会从胞浆转移到生物膜上。我们推测,亚砷酸可能通过激活细胞蛋白激酶活性,引发细胞缝隙连接蛋白磷酸化,从而导致GJIC受到抑制,最终可能引发癌变。这一推测为我们深入理解砷的致癌机制提供了有价值的线索,也为我们预防和治疗砷相关的癌症提供了新的思路。