摘要
砷作为一种广泛存在自然界于的化合物，具有双重作用，即可致癌又可抑癌，肺作为砷毒性作用的靶器官之一，在地方砷等一些砷污染严重的地区，肺癌发病率极高；目前砷引起肺部病变的机理较复杂，还未被完全阐明；关于砷化物在诱导支气管上皮细胞发生恶性转化的研究内容还不完善，而转录因子ATF3在在肿瘤的形成与发展过程中发挥着重要作用，但在肺癌中的相关机制尚未研究阐明。 目的：建立砷暴露和ATF3敲除支气管上皮细胞恶性转化模型，明确ATF3在砷致恶性转化中的作用及与恶性程度的相关性，并探讨分子机制，为全面了解砷对机体的影响提供理论基础，为寻找砷中毒早期生物学标志和防治新方法提供新思路。 方法：（1）将人支气管上皮（BEAS-2B）细胞（WT）和ATF3敲除BEAS-2B细胞（ATF3KO）在含0.25μM NaAsO2的培养基中连续培养六个月，在恶性转化的不同阶段（2、4、6个月）检测ATF3表达情况及软琼脂克隆形成能力，并将砷暴露六个月后发生恶性转化的细胞进行裸鼠成瘤实验；（2）通过MTT实验、平板克隆形成实验、细胞周期检测、划痕实验、Transwell检测、细胞凋亡实验、real time RT-PCR、Western Blot等，比较四组细胞，即WT、ATF3KO、恶性转化的WT（WT-AsT）和恶性转化的ATF3KO（ATF3KO-AsT）细胞的增殖能力、凋亡抵抗能力、迁移能力和EMT情况。（3）提取WT和WT-AsT细胞的总RNA，利用真核有参转录组测序技术，寻找参与砷致恶性转化的通路。后通过real time RT-PCR、Western Blot、ELISA等，检测这些通路在四种细胞中的激活情况。 结果：（1）长期低剂量砷暴露会增加ATF3表达，但ATF3缺失促进砷致支气管上皮细胞发生恶性转化。（2）ATF3敲除的恶性转化细胞具有更强的增殖能力、凋亡抵抗能力及迁移能力。（3）炎症信号通路、PI3K/AKT通路、JAK/STAT3通路等在砷致恶性转化过程发生了显著变化，而ATF3敲除的恶性转化细胞炎症因子IL-6、IL-8等表达升高，AKT和STAT3的磷酸化水平升高。 结论：ATF3在砷致恶性转化中起到抑制作用，且与恶性转化细胞的恶性程度呈负相关。ATF3可通过减轻长期砷暴露过程中的慢性炎症水平以及下游的PI3K/AKT和JAK/STAT3信号通路的激活，起到抑制肺癌癌变的作用。
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