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1,2-二氯乙烷对SW620细胞的毒性效应及机制探究

一、引言

1.1研究背景与意义

1,2-二氯乙烷（1,2-dichloroethane，1,2-DCE）作为一种重要的有机化合物，在工业领域应用极为广泛。它常被用作制造氯乙烯单体、乙二胺和苯乙烯等的化学合成原料，也是工业溶剂、脱脂剂、金属清洗剂以及黏合剂的关键成分。例如在电子设备制造中，用于清洗金属部件；在印刷、涂料行业作为溶剂，帮助溶解各种物质。随着工业的发展，其使用量和产量不断增加，不可避免地导致更多的人群接触到1,2-DCE，无论是在生产、运输还是使用环节，职业暴露和环境暴露的风险都显著提高。

1,2-DCE具有高毒性，对人体健康存在潜在危害。它可通过呼吸道、消化道和皮肤进入人体，对眼睛及呼吸道产生刺激作用，吸入高浓度的1,2-DCE蒸气可能引发肺水肿，还会抑制中枢神经系统，刺激胃肠道，进而造成肝、肾和肾上腺损害。长期低剂量接触会导致肝功能异常，如丙氨酸氨基转移酶（ALT）、谷氨酰转移酶（GGT）、天门冬氨基转移酶（AST）等指标升高，且肝功能异常检出率随工龄增长而上升。此外，虽然目前1,2-DCE对人类致癌性的证据尚不充分，但其潜在致癌性不容忽视。在环境中，1,2-DCE不易降解，会对生态系统造成影响，通过挥发进入大气还会造成大气污染。

SW620细胞是一种常用的人结肠癌细胞系，因其具有典型的结肠癌细胞特征，在肿瘤研究领域应用广泛。研究1,2-DCE染毒对体外培养SW620细胞增殖、周期和凋亡的影响，有助于深入揭示1,2-DCE的细胞毒性机制，从细胞分子层面阐释其对人体健康危害的内在原因。这不仅能为制定更科学有效的职业防护措施和环境保护策略提供理论依据，对于预防和控制1,2-DCE相关的健康问题，保障接触人群的身体健康也具有重要意义。同时，也能丰富对卤代烃类化合物毒性作用的认识，为类似化合物的毒性研究提供参考。

1.2研究目的

本研究旨在通过体外实验，探究不同浓度1,2-DCE染毒对SW620细胞增殖能力的影响，明确1,2-DCE是否能够抑制或促进细胞增殖以及相应的剂量-效应关系；分析1,2-DCE染毒对SW620细胞周期分布的改变，确定细胞周期是否会阻滞在特定时期以及这种阻滞与1,2-DCE浓度之间的关联；研究1,2-DCE染毒对SW620细胞凋亡的诱导作用，观察是否会引发细胞凋亡以及凋亡率随1,2-DCE浓度变化的规律；并进一步探讨这些影响背后可能涉及的潜在分子机制，如相关信号通路的激活或抑制、基因表达的改变等，从而全面深入地了解1,2-DCE对SW620细胞的毒性作用。

1.3国内外研究现状

在国外，对1,2-DCE的研究开展较早且较为深入。早期研究主要聚焦于1,2-DCE的急性毒性和致癌性评估。如通过动物实验发现，大鼠吸入高浓度的1,2-DCE会导致严重的肝、肾损伤以及神经系统症状，甚至死亡，且长期吸入一定剂量的1,2-DCE可使大鼠肿瘤发病率增加，提示其潜在的致癌性。随着研究技术的发展，逐渐深入到细胞和分子水平，研究发现1,2-DCE能够诱导细胞DNA损伤，干扰细胞内的氧化还原平衡，引发细胞内活性氧（ROS）水平升高，进而导致细胞毒性。在细胞周期和凋亡方面，有研究表明1,2-DCE可使某些细胞周期蛋白表达异常，影响细胞周期进程，但对于不同细胞系的具体影响存在差异，对细胞凋亡的诱导作用也因细胞类型而异。

国内的研究则更侧重于职业暴露人群的健康影响以及1,2-DCE中毒事件的调查。通过对接触1,2-DCE的职业人群进行流行病学调查，发现长期低剂量接触会导致肝功能异常、血常规指标改变等健康问题。在细胞实验方面，研究了1,2-DCE对人外周血淋巴细胞、神经细胞等的毒性作用，如造成淋巴细胞DNA损伤、神经细胞水肿坏死等。在对1,2-DCE染毒对体外培养SW620细胞影响的研究中，发现1,2-DCE能够抑制SW620细胞增殖，使细胞周期停滞在G2/M期，但不诱导细胞凋亡。

然而，当前研究仍存在一些不足。对于1,2-DCE影响细胞增殖、周期和凋亡的具体分子机制尚未完全明确，不同研究结果之间存在一定差异，可能与实验条件、细胞系选择等因素有关。在信号通路研究方面，虽然有一些初步探索，但仍缺乏系统全面的分析。此外，对于1,2-DCE在环境中的长期生态影响以及与其他环境污染物的联合毒性作用研究较少，在实际应用中，1,2-DCE往往与其他物质共同存在，其联合作用对生物系统的影响值得进一