苯作为一种重要的工业原料被广泛使用,是环境中常见的空气污染物。苯暴露可引起各种健康危害,包括血液毒性、再生障碍性贫血和白血病,但机制尚未阐明。其中,苯及其代谢物对造血干细胞（Hematopoietic stem cells,HSCs）的损害是骨髓抑制和白血病发生的关键事件。嗜性病毒整合位点1（Ecotropic viral integration site 1,Evi1）作为重要的转录调节因子,在正常造血和血液疾病中发挥重要作用。作为重要的造血因子,Evi1基因在HSCs中高表达,对HSCs自我更新至关重要。本研究首先通过构建苯暴露小鼠模型,检测小鼠血液毒性、Evi1基因表达、骨髓细胞增殖、凋亡以及Evi1基因调节的通路蛋白水平变化,探索Evi1基因是否参与苯致造血毒性以及可能的作用;继而通过体外构建Evi1基因低表达K562细胞模型,用不同浓度苯代谢产物1,4-BQ染毒后检测细胞活性、凋亡、增殖、周期及下游通路的改变,研究Evi1基因对1,4-BQ致K562细胞毒性的作用和分子机制;最后在职业苯暴露人群和对照人群外周血白细胞中检测Evi1 m RNA表达水平,探讨Evi1基因作为苯暴露效应生物标志物的可能性。第一章Evi1基因在苯致小鼠血液毒性中的作用研究选取48只SPF级C57BL/6小鼠,随机分为谷物油对照组和6、30、150 mg/kg苯暴露组。采用皮下注射方式进行苯暴露,每天一次,持续30天,每周检测一次体重。苯暴露结束后,处死小鼠,测定小鼠体重、脏器重量、血常规等,使用Western blot、TUNEL法和免疫组织化学染色（Immunohistochemical staining,IHC）分别测定小鼠骨髓细胞中Evi1基因表达,凋亡、增殖及相关通路蛋白水平。基于苯致骨髓细胞Evi1基因异常表达及Evi1基因对HSCs的重要作用,进一步利用体外人诱导全能干细胞转化的HSCs,通过慢病毒转染降低Evi1表达水平,检测转染5、7、10和14天后细胞表面CD34、CD38、CD19、CD33抗体表达水平,观察Evi1基因水平变化对HSCs自我更新和多向分化的影响。结果表明,与对照组相比,苯暴露小鼠体重明显下降,白细胞、红细胞、血红蛋白明显下降,脾、胸腺脏器系数显著降低,肾脏脏器系数明显增高。小鼠骨髓细胞的凋亡和增殖率与对照组相比也明显增高,其中凋亡相关蛋白Active caspase-3、Bax、JNK1和p-JNK1/2表达量增加,Bcl-2、JNK2的表达则显著降低。体外实验结果表明Evi1基因低表达有助于减缓HSCs自我更新能力的减弱,加速HSCs向髓系分化,而抑制HSCs向淋巴系分化。综上,苯暴露会导致小鼠血液毒性,并伴随Evi1基因异常增高,增殖和凋亡增加,HSCs中Evi1基因异常表达会破坏HSCs自我更新和多向分化的稳态。以上结果提示,苯诱导Evi1基因异常高表达可能通过影响细胞增殖、凋亡、HSCs自我更新和分化来参与苯致造血毒性。第二章Evi1基因低表达对1,4-苯醌致K562细胞毒性作用的影响和机制通过慢病毒转染构建Evi1基因稳定低表达的K562细胞株,使用不同浓度的1,4-苯醌（1,4-benzoquinone,1,4-BQ）（0、10、20和40μM）处理Evi1基因低表达K562细胞和K562对照细胞24小时。收集细胞,使用RT-PCR法和免疫印迹法测定Evi1基因表达水平,MTT法评估细胞活性,Ed U法检测细胞增殖,流式仪检测细胞凋亡和细胞周期。GPA和CD41表面抗体检测细胞分化,WB检测蛋白通路水平变化。在此基础上,使用740 Y-P（PI3K通路激动剂）来验证Evi1基因对PI3K通路的调节作用。此外,检测Evi1基因低表达细胞株中Evi1下游靶基因Serpinb2基因水平;继而在Evi1基因低表达细胞株中下调Serpinb2基因,检测细胞增殖和周期,探讨Evi1基因是否通过调控下游Serpinb2基因在1,4-BQ细胞毒性中发挥作用。结果显示,1,4-BQ可显著降低K562细胞活性,诱导早期凋亡,抑制细胞增殖,导致G0/G1期的细胞比例增加,S期细胞比例降低,K562细胞GPA阳性细胞比例减少、CD41阳性细胞比例增加。与K562对照细胞相比,Evi1低表达可明显降低0和10μM1,4-BQ组的细胞活性,增加20和40μM 1,4-BQ组的细胞活性,增加10μM 1,4-BQ组的早期凋亡,显著抑制10和20μM 1,4-BQ组的细胞增殖,明显加剧20μM 1,4-BQ组G0/G1期细胞阻滞,减少了K562细胞中GPA和CD41阳性细胞比例。PI3K激动剂740Y-P可在一定程度上激活PI3K/m TOR通路并减弱1,4-BQ对K562-Evi1-细胞的增殖抑制作用,并使G2/M期细胞比例明显增高。Serpinb2基因在K562-Evi1-细胞中下调后缓解了1,4-BQ对K562-Evi1-细胞增殖抑制和G0/G1期阻滞。综上,Evi1基因可通过调节PI3K/m TOR通路和下游靶基因Serpinb2抑制细胞增殖、影响细胞周期来参与1,4-BQ对K562细胞的毒性作用。第三章Evi1基因在职业苯暴露人群中的表达及其作为苯暴露效应标志物的可能性选取南京市和扬州无苯暴露人群为对照组（70人）,选取扬州具有苯暴露史的工人作为暴露组（98人）,并按照苯暴露年限分为0-5年、5-10年和10年以上三组。收集人群外周血并进行血常规检测,分析血常规结果,提取外周血白细胞的RNA,RT-PCR检测Evi1基因m RNA水平,在此基础上分析Evi1基因表达水平与外周血常规指标的相关性。Evi1基因的m RNA表达水平的多因素分析分别采用多因素方差分析和多元线性回归分析。血常规结果显示,苯暴露人群中的血小板数量与对照组相比明显下降。RT-PCR结果显示,Evi1基因表达量在苯暴露0-5年组、5-10年组和10年以上组均增高,分别为对照组的1.77倍、1.87倍和2.53倍;且苯暴露史5年以上Evi1基因表达增加与对照组人群具有统计学差异。苯暴露10年以上的工人外周血白细胞Evi1基因表达水平与中性粒细胞存在显著正相关。苯暴露工人外周血细胞Evi1表达水平异常增高的主要影响因素为苯暴露工龄。以上结果表明,苯暴露可引起工人外周血白细胞Evi1基因表达异常升高,且表达水平与暴露工龄相关;Evi1基因表达水平有望作为苯暴露血液毒性潜在的效应生物标志物。总结综上,本研究发现苯暴露小鼠骨髓细胞中出现Evi1基因异常高表达并伴随增殖和凋亡增加,体外研究表明Evi1基因低表达可减缓HSCs自我更新的丧失,影响髓系和淋巴系分化;使用不同浓度1,4-BQ染毒Evi1基因低表达K562细胞株和对照细胞株,发现Evi1基因低表达可影响1,4-BQ对K562细胞的毒性作用,具体机制包括抑制PI3K/m TOR通路、上调靶基因Serpinb2改变细胞增殖和周期;苯暴露人群外周血白细胞中Evi1 m RNA水平明显高于对照人群,提示Evi1基因具有作为苯暴露效应生物标志物的可能性。