多环芳烃类化合物(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)是广泛分布于环境中的污染物。其代表性污染物苯并(a)芘(benzo[a]pyrene，BaP)是第一个被发现的环境化学致癌物，因其具有高致癌活性，并对人体健康有严重的危害而备受相关研究领域的关注。工业生产、交通运输以及生活环境中有机物的热分解与不完全燃烧均可成为BaP污染源。长期以来，大量有关BaP的实验研究和流行病学研究证据表明：BaP可致啮齿类动物的多种肿瘤；人类肺癌与BaP的暴露有密切的关联性。然而，BaP的致癌机制仍有待阐明。早先的研究虽已涉及BaP致细胞周期阻滞、细胞凋亡和细胞坏死的调控机制，但因受相关学科理论与技术的制约，多数研究仅局限于抑癌基因P53参与的细胞信号调节通路。近年来，学者已开始关注非P53直接介导的信号通路在BaP致细胞生长和增殖中的调控作用。研究发现：p53家族成员之一P73的表达上调与BaP的暴露密切相关，而且核转录因子KappaB(nuclear factor kappa B，NFκB)和c-Jun氨基末端激酶(c-Jun amino-terminal kinase，JNK)也参与了BaP致细胞DNA损伤的应答反应。但是，迄今有关P53非依赖性信号通路在BaP致细胞毒性中的作用机制仍不清楚。细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种方式。细胞凋亡是细胞自发的、可调控的死亡过程，此过程中凋亡的细胞发生体积收缩、染色质凝集和细胞核塌陷等一系列变化。在正常情况下，细胞凋亡属于正常耗能的生理过程，不引起炎症反应。细胞坏死则是由高温、辐射、强酸或强碱、缺氧或营养不良等因素刺激细胞产生的一种被动性死亡过程。一般情况下，细胞的坏死可导致炎症反应。细胞坏死是受细胞某些内在机制所调控的、有规律的细胞死亡形式。当调控细胞凋亡的细胞因子被抑制时，细胞的死亡形式可由趋向凋亡转为趋向坏死。大量的研究还发现，线粒体在细胞死亡模式的转换过程中有着重要的作用。细胞凋亡的关键标志之一就是线粒体内的细胞色素c从线粒体释放到胞浆。此外，线粒体电子传递链上产生的具有细胞毒性的ROS已被证实是导致细胞坏死的一个直接原因。进一步的研究还发现：细胞凋亡与细胞坏死时均能检测到线粒体膜通透性的变化；线粒体膜通透性的降低能直接导致细胞内ATP水平下调，进而决定着细胞选择何种死亡方式。研究结果表明：相同浓度BaP处理不同细胞株可导致细胞凋亡或细胞坏死；NFκB和JNK细胞信号通路与细胞死亡模式的转换密切相关。但是，BaP致细胞不同死亡模式之间的转换机制仍有待阐明。本研究建立了人胚肺成纤维细胞(MRC-5)，p53基因缺失的人肺腺癌细胞(H1299)和p53基因缺失的人肝癌细胞(Hep3B)三种细胞的BaP染毒模型，并在此基础上，运用细胞分子生物学技术，如流式细胞术、实时荧光定量PCR、表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)技术和western blotting等技术研究BaP对不同靶细胞生长和死亡的影响，并重点探索了P53非依赖性细胞信号通路在BaP致细胞损伤应答反应中的作用，可望为阐明BaP的分子毒性机制提供依据。BaP诱导了Hep3B细胞(p53-null)内ROS累积和细胞DNA的损伤，在达到一定程度时可激活细胞NFκB和JNK细胞信号通路共同调控Hep3B细胞p53非依赖性细胞坏死与细胞凋亡之间的转换过程。Bcl-2/Bax值的变化在Hep3B细胞坏死与细胞凋亡转换过程中有关键的作用。创新点：1．首次发现BaP致细胞坏死为P53和P73非依赖性细胞信号通路所介导，为进一步在分子水平研究BaP致细胞坏死的机制提供了科学依据；2．首次发现一定浓度范围的BaP（8μM～128μM）作用Hep3B细胞(p53-null)，不同时限（12h和24h）分别导致了细胞的坏死和细胞凋亡，并且NFκB和JNK介导的P53非依赖性的细胞信号通路参与此细胞坏死和细胞凋亡之间的转换过程。