微囊藻毒素對真菌和哺乳動物細胞毒害效應的研究

陳惠苑，張郅灝，黃藝

1. 北京大學環境科學與工程學院，北京 100871；2. 北京大學深圳研究生院，廣東 深圳 518055

微囊藻毒素對真菌和哺乳動物細胞毒害效應的研究

陳惠苑2，張郅灝2，黃藝1,2

1. 北京大學環境科學與工程學院，北京 100871；2. 北京大學深圳研究生院，廣東 深圳 518055

主要探討微囊藻毒素對真菌和哺乳動物細胞的毒害效果，以及其作為水體生理毒害評價模式細胞的可能。通過毒性試驗和單細胞凝膠電泳實驗，利用栗酒裂殖酵母細胞（S.pombe），人肝癌細胞（HepG2）和人腦星形膠質母細胞癌細胞（U87）3種生物模型評估MC對細胞DNA的損傷以及對細胞內氧化自由基水平的影響。并利用栗酒裂殖酵母的基因缺失體，判斷MC所誘導的酵母細胞氧化應激路徑。研究表明MC通過氧化路徑誘導DNA損傷；缺失wis1△和pap1△基因的S.pombe細胞無法誘導ROS生產，wis1△和pap1△缺失型S.pombe細胞在40 mg·L-1-1MC暴露24 h下細胞增殖率僅下降7.3%、7.7%；氧化損傷是MC損傷S.pombe的主要方式；HepG2細胞和U87細胞較S.pombe細胞適于研究、評估MC的毒性。

MC；栗酒裂殖酵母；肝細胞；神經細胞；細胞毒性；基因損傷

微囊藻毒素（Microcystin，MC）是自然水體中存在最普遍的對人體健康危害最大的一類藻毒素。MC為7個氨基酸組成的環狀多肽，因多肽中可變氨基酸組成的不同，又分為MC-LR、MC-RR、MC-YR等。其中，MC-LR和MC-RR是我國天然水體中檢出率最多和含量最高的MC類型（宋立榮等，1999；閆海等，2002）。MC對生物細胞毒害的毒害主要有：直接破壞細胞結構，引發細胞溶解；誘導細胞凋亡（Dietrich和Hoeger，2005）；誘導細胞癌變（張萍等，2009）；誘導基因突變和DNA損傷等（Gaudin等，2008）。

現在制定的水質標準，一般以水體中污染物的濃度作為基礎，如OECD給出的飲用水標準中，微囊藻毒素的標準是不大于0.001 mg·mL-1。然而，許多研究顯示，實驗室內溶于水的微囊藻毒素和在自然水體中的微囊藻毒素對于生物和人體的毒性強度有很大的不同（王偉琴，2010）。這就使得以濃度為基礎制定的水質標準，在水體的健康風險控制和管理方面，具有一定的局限性。如果能找到直接對水體中的微囊藻毒素有明顯和容易觀察的毒性反應，且容易培養易于操作的指示生物，用于檢測和評價水體微囊藻毒素的生物毒害，對于自然水體的健康風險評估和管理，具有重要的理論意義和應用價值。

栗酒裂殖酵母細胞擁有已知最小的真核生物基因組，且沒有大范圍基因重復，其中有約145個基因在后生動物中有同源基因，50個基因與人類致病基因顯著相似，其中25個基因和致癌因子相關，與人類在進化上相似?？梢娖溥m合作為真菌毒害效應實驗的代表細胞（Wood V等，2003）。人體肝癌細胞來源于肝細胞，表型與肝細胞極為相似并保留了肝細胞大部分生物學特性（陳秋等，2005）。人腦星形膠質母細胞癌細胞是神經膠質瘤細胞中常用的動物模式細胞之一（Marie T等，2014）。因此，該論文選擇與人體細胞同源性較高的栗酒裂殖酵母細胞，以及微囊藻毒素直接作用的人體神經和肝細胞，通過彗星實驗觀察細胞受損程度，研究其對不同濃度微囊藻毒素MC的毒性反應，并對這3種生物細胞的DNA損傷和氧化應激效應進行初步研究，探討其成為快速檢測和評價水體微囊藻毒素生物毒害指示生物的可能性。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

人體肝癌細胞（HepG2）和人腦星形膠質母細胞癌細胞（U87），由陜西師范大學夏海濱教授饋贈；野生型栗酒裂殖酵母菌株（Schizosaccharomyces pombe，簡稱S. pombe）以及缺失型spc1△、atf1△、pmk1△、wis1△和pap1△ S.pombe細胞均由美國加州大學戴維斯分校Kazshiozaki教授饋贈。微囊藻毒素標準品（Microcystin-LR，Microcystin-RR），購于瑞士Alexis公司。

細胞培養：HepG2和U87細胞，按Kataoka等（2010）陳述的條件進行培養。S. pombe細胞按Methods in Enzymology（1991）中介紹的方法培養。3種細胞暴露在MC-LR中培養24 h后，進行凝膠電泳實驗；

S. pombe細胞去壁：使用Zymolyase 20T生物酶將細胞壁消化溶解，獲得S. pombe原生質體。具體方法參照Lantermann等（2009）的S.pombe破壁方法。

1.2 單細胞凝膠電泳（彗星實驗）

將110 μL的0.8%正常熔點瓊脂糖凝膠(Normal Melting Point Agarose Gel, NMP)滴于全磨砂載波片上，其后用蓋玻片平鋪蓋上。于4 ℃固定5 min后，輕輕移走蓋玻片；取10 μL經破壁的細胞懸濁液和65 μL 1.0%低熔點瓊脂糖凝膠(Low Melting Point Agarose Gel, LMP)，在37 ℃水浴中進行混合后，滴于第一層NMP上，蓋上蓋玻片，于4 ℃固定5 min，其后移走蓋玻片。將覆有2層膠的載玻片放入細胞裂解液中，靜置2 h后，再移入4 ℃電泳緩沖液中，浸泡20 min；將載玻片移出，再放入裝有電泳緩沖液的電泳槽中，通過調節液面，使電流為300 mA，電壓為30V（0.86Vcm），4 ℃電泳20 min；電泳后，將載玻片放入TE緩沖液，浸泡15 min；e.取出載玻片，在每塊凝膠上加入40 μL的20 μg·mL-1EB染液，晾干；正置熒光顯微鏡觀察并拍照。

1.3 實驗過程

以終濃度為0、1、2、5、10、20、40 mg·L-1的MC-LR分別處理96孔板內的對數期S. pombe細胞、HepG2細胞和U87細胞。然后將細胞置于30 ℃，200 rmp的恒溫震蕩培養箱中培養。于0、 2、4、6、8、10、12、14 h測定S. pombe的OD600值；于0、24、48、72 h測定以MTT法測定HepG2細胞和U87細胞的細胞活性，試驗重復5次。以上操作均在無菌環境下進行。

將分S.pombe細胞、HepG2細胞和U87細胞分別暴露于濃度為5 mg·L-1和40 mg·L-1的MC-LR 6 h，然后通過單細胞凝膠電泳分別測定和計算3種細胞的DNA尾長、尾DNA百分比、尾距及Oliver尾矩，研究MC-LR對DNA對損傷。

將野生型S.pombe細胞和缺失型spc1△、atf1△、pmk1△、wis1△和pap1△ S.pombe細胞分別暴露于濃度為5 mg·L-1與40 mg·L-1的MC-LR下24 h，觀察增殖率和ROS熒光強度，分析MC-LR對細胞內氧化自由基的誘導程度。

2 結果

前期實驗表明，MC-LR與MC-RR對栗酒裂殖酵母細胞、人體神經和肝細胞的毒性基本一致，生長率差在24 h內低于0.5%。MC-LR與MC-RR濃度越高，對細胞生長差異越大。當暴露濃度為40 mg·L-1，暴露時間達到14 h時，MC-LR與RR對3種細胞的生長抑制的差異低于2.5%。因此，在后續生物毒性和毒性機理研究中，只對MC-LR一種物質做暴露實驗。

2.1 MC-LR對細胞活性的影響

不同濃度的MC-LR對S.pombe細胞的生長影響不同，見圖1、表1。當S.pombe暴露于濃度低于5 mg·L-1的MC-LR時，抑制效果在8 h處達到頂點，隨后緩慢回落。濃度為10 mg·L-1的MC-LR對S.pombe生長抑制效果頂點為暴露后8 h，最大抑制率11%，隨后抑制率則迅速回落，在14 h時降至1%。20 mg·L-1、40 mg·L-1的MC-LR對S.pombe細胞在14 h內持續被抑制，最終抑制率分別達到21%和16%。不同濃度MC-LR作用下的S.pombe細胞生長率在各時間段p值均小于0.05，說明數據具有統計學意義。

圖1 暴露于MC-LR的S.pombe細胞14 h內的增殖百分比Fig. 1 Growth rate of S. pombe treated with MC-LR in 14 h

表1 S.pombe細胞在不同濃度MC-LR作用2、4、6、8、10、12、14 h的方差分析結果Table 1 Variance analysis of S.pombe cell treated with MC-LR in 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 h

不同濃度的MC-LR能促進HepG2細胞的增值，且呈時間劑量反應關系，不同濃度MC-LR作用下的HepG2細胞生長率在各時間段p值均小于0.05，說明數據具有統計學意義。如圖2、表2。HepG2細胞在暴露于40 mg·L-1的MC-LR72 h后，細胞活性增漲了15%，20 mg·L-1及10 mg·L-1處理組的增長率也分別達到5%和8%。低劑量組MC-LR對HepG2細胞生長的影響基本一致，在72 h內都未出現顯著的抑制或促進作用。

圖2 暴露于MC-LR的HepG2細胞72 h內的增殖百分比Fig. 2 Growth rate of HepG2 treated with MC-LR in 72 h

表2 HepG2細胞在不同濃度MC-LR作用24、48、72 h的方差分析結果Table 2 Variance analysis of HepG2 cell treated with MC-LR in 24, 48, 72 h

不同濃度的MC-LR能抑制U87細胞的增值，且呈劑量反應關系，不同濃度MC-LR作用下的HepG2細胞生長率在各時間段p值均小于0.05，數據具有統計學意義，如圖3、表3。暴露于40 mg·L-1的MC-LR 24 h，U87細胞活性明顯降低，抑制率為20%，隨后抑制率則隨時間延長而不斷下降，72 h暴露終點處的抑制率為16%。20 mg·L-1MC-LR處理組的抑制率也在24 h達到頂點，為12%，隨后不斷下降。其余低劑量組抑制現象并不明顯，最高抑制率均在10%以內。顯微鏡下觀察暴露72 h后的U87細胞，隨處理濃度的增加，活細胞數與活細胞數占總細胞的百分比均明顯下降。死亡細胞形態由纖維狀變為規則球體，其形態特征與凋亡一致，因此MC-LR是通過誘導U87凋亡而導致其死亡的。經MC-LR處理后72 h后的U87細胞計數結果顯示見表4，隨著MC-LR處理濃度的提升，同視野內的U87總細胞數和活細胞數都呈下降趨勢，細胞存活率也不斷降低。

表3 U87細胞在不同濃度MC-LR作用24、48、72 h的方差分析結果Table 3 Variance analysis of U87 cell treated with MC-LR in 24, 48, 72 h

圖3 暴露于MC-LR的U87細胞72 h內的增殖百分比Fig. 3 Growth rate of U87 treated with MC-LR in 72 h

表4 MC-LR處理U87細胞24 h后活細胞及凋亡細胞計數Table 4 Number of live and apoptotic U87 cell treated with MC-LR after 24 h

2.2 MC-LR對DNA的損傷

通過單細胞凝膠電泳實驗又稱為彗星實驗，是一種在單細胞水平上檢測真核細胞DNA損傷的方法（蔡麗敏和李雪峰，2011）。該方法將待檢測細胞埋于LMP，通過細胞裂解液破壞細胞膜和細胞核膜，使得細胞內的蛋白質、脂質和細胞質等成分經由凝膠擴散進入裂解液中，胞內DNA仍附著在原位的核骨架上。若檢測細胞DNA未受損傷，經電泳后無拖尾現象；若細胞DNA受損，斷裂的DNA片段便會擴散進入凝膠，經電泳后向陽極定向遷移，形成形似彗星的拖尾，且受損程度越高，拖尾越長，比例也越高。正置熒光顯微鏡以紅光波長范圍535 nm下檢測經過處理的細胞，照相。使用CASP軟件分析受損DNA，對DNA尾長、尾DNA百分比、尾距及Oliver尾矩4個指標進行圖像分析（朱志良等，2011）來評價細胞DNA的損傷。因為該方法觀察了DNA的受損情況，是檢測化學物質“三致”效應的有效方法。

在前期生長實驗結果顯示，3種細胞在低劑量（1、2、5 mg·L-1）和高劑量（20、40 mg·L-1）MC-LR暴露下，抑制情況有明顯差異。故選取暴露于5 mg·L-1、40 mg·L-1的MC-LR 6時后，分別檢測S.pombe細胞、HepG2細胞和U87細胞的DNA尾長、尾DNA百分比、尾距及Oliver尾矩變化，并列于表5。

經MC-LR暴露后，3種細胞的DNA尾長、尾DNA百分比、尾距及Oliver尾矩都有一定增大。如當MC-LR濃度增加8倍的時候，S.pombe細胞的尾長增加一倍。這些結果表明，彗星實驗能明確顯示出MC-LR對3種細胞所產生的DNA損傷，由Olive尾矩和尾距所表達的損傷作用隨劑量的增加而增加，有明顯的劑量響應關系。其中，HepG2細胞和U87細胞所表達的劑量響應關系更加明確。

ROS熒光檢測探針DHE方法是利用可自由通過活細胞膜進入細胞的二氫乙啶，被活細胞攝入后，可在細胞內的ROS作用下脫氫，產生溴化乙錠。溴化乙錠可以和RNA或DNA結合產生紅色熒光。當細胞內ROS水平較高時，產生的溴化乙錠較多，紅色熒光就較強，表示細胞氧化損傷較大，反之則較弱。利用熒光顯微鏡觀察活細胞中紅色熒光可以判斷細胞內ROS生成的多少。利用ROS熒光檢測探針DHE觀察暴露于濃度為5 mg·L-1、40 mg·L-1的MC-LR 24 h后，S.pombe細胞、HepG2和U87細胞內ROS的變化趨勢結果見圖4。

表5 MC-LR對S. pombe細胞、HepG2細胞和U87細胞的DNA損傷Table 5 DNA damage induced by MC-LR on S. pombe, HepG2 and U87

圖4 S.pombe、HepG2及U87細胞經MC暴露24 h后的ROS表征Fig. 4 ROS characterization in S.pombe, HepG2 and U87 treated with MC-LR after 24 h

MC-LR處理24 h后，S.pombe細胞內熒光強度增強，ROS水平增加，但不同劑量的MC暴露對細胞內熒光強度影響不顯著；HepG2細胞熒光強度明顯高于對照組，且高劑量暴露細胞熒光強度顯著高于低劑量MC暴露細胞，可見細胞內ROS量隨MC劑量增加而增大，MC對HepG2細胞的損害隨劑量增加而增大；低劑量暴露的U87細胞內熒光面積大于對照組，高劑量暴露的U87細胞內熒光面積更為集中，熒光強度更強，可見MC對U87細胞DNA的損害作用顯著。

3種細胞內ROS均高于空白對照，隨著暴露劑量增加，熒光強度明顯增強，具有一定的劑量響應關系。其中HepG2細胞與U87細胞對MC誘導細胞內ROS較S.pombe細胞敏感。

2.3 MC-LR對細胞內氧化自由基的誘導

自由氧化劑是機體氧化反應中產生的具有強氧化性，可損傷機體組織和細胞，引起慢性疾病和衰老的有害化合物。該實驗通過對缺失spc1△、atf1△、pmk1△、wis1△和pap1△的S.pombe細胞暴露在MC-LR下的增殖率以觀察MC-LR誘導S.pombe細胞中生成ROS過程中是否涉及蛋白激酶或者氧化應激響。

5 mg·L-1與40 mg·L-1的MC-LR作用于S.pombe細胞及其缺失性突變體24 h后的細胞增殖率如圖5所示。

圖5 缺失型S.pombe突變體細胞經MC-LR暴露后的增殖率(p＜0.05)Fig. 5 Cell viability of S.pombe treated with different sizes of MC-LR compared with the control group (p＜0.05)

在40 mg·L-1MC暴露24 h下，野生型S.pombe、缺失型spc1△、atf1△、pmk1△、wis1△和pap1△的細胞增殖率均受到顯著性抑制（p＜0.05），分別為未暴露環境下S.pombe細胞的80.4%、78.2%、81.3%、78.8%、92.7%、92.3%。其中，缺失型wis1△和pap1△的細胞增殖率差異較少，說明S. pombe缺失型wis1△和pap1△較野生型及其他S. pombe缺失型對MC-LR的耐受性更強，而S.pombe缺失型spc1△和pmk1△較野生型及其他S.pombe缺失型對MC-LR更為敏感。

經DHE染色的結果見圖6。

野生型和缺失型spc1△、atf1△、pmk1△的ROS熒光水平均有明顯差異，表明細胞受到氧化損傷。同時，在MC-LR暴露下，wis1△和pap1△的ROS熒光水平并不明顯。與生長實驗結果一致。

3 討論

3.1 MC-LR對3種細胞的損傷作用

本實驗通過單細胞凝膠電泳實驗觀察暴露在MC-LR的S.pombe細胞、HepG2細胞和U87細胞的損傷。經MC-LR暴露后，40 mg·L-1組較空白對照DNA的尾長、尾矩以及Oliver尾矩，S.pombe細胞分別增加11.7像素，1.14像素和1.07像素；HepG2細胞分別增加52.6像素，9.07像素及8.62像素；U87細胞分別增加60.5像素，10.65像素及9.50像素。其中，S.pombe細胞的尾長變化對細胞內ROS增量較其他指標敏感。HepG2細胞和U87胞的DNA損傷程度較S.pombe細胞顯著，主要體現在在尾距和Olive尾距的顯著增值。經過濃度為40 mg·L-1的MC-LR暴露處理后的S.pombe細胞尾距、Olive尾距分別是空白組的19.5倍、19.7倍，低劑量暴露組的4.2倍、4.3倍；U87細胞尾距、Olive尾距分別是空白組的21.1倍、22.1倍，低劑量暴露組的4.1倍、4.2倍。可見彗星實驗中的尾距和Olive尾距2項指標可以較為敏感的指示細胞中DNA，并能明顯表達MC損害與劑量的關系，隨MC暴露劑量的增加細胞損傷更嚴重。

圖6 S.pombe突變體經MC-LR暴露后的ROS表征Fig. 6 ROS characterization of S.pombe mutants incubated with MC-LR after 24 h

3.2 MC造成細胞損傷的途徑

經MC-LR處理的3種細胞內熒光強度均明顯增強，細胞內ROS增加，說明MC可以誘導ROS生成。暴露于MC-LR的細胞內都有大量氧化自由基，可以認為MC-LR是通過氧化路徑誘導DNA損傷的。HepG2較S.pombe細胞與U87細胞對MC誘導細胞內ROS敏感。Yan2012年關于MC-LR對大鼠睪丸支持細胞的研究結論表明，暴露在MC-LR環境下能增加大鼠睪丸支持細胞內ROS，直接導致大鼠的生殖毒性（Li和Han，2012）。Ding和Ong（2003）研究活體小鼠在暴露于MC后，肝組織細胞的變化，結果顯示，小鼠肝細胞內有ROS生成，并引發線粒體通透性轉化（MPT），最終導致肝細胞凋亡?？梢姡琀epG2細胞是研究MC誘導ROS能力的理想模式細胞。而進一步研究U87細胞對MC誘導ROS的敏感性，可以深入研究U87在研究MC毒效的適用性，并深入MC對人體健康的威脅，明確其對人體神經組織的毒害效果，因此U87細胞也適用于研究MC誘導ROS的能力。

3.3 MC-LR誘導細胞內氧化自由基路徑初探

大量研究證實，當S. pombe受到外界環境的氧化壓力時，為響應環境壓力，細胞會激活細胞中2種主要的氧化應激響應途徑來調控分裂素原活化蛋白激酶（MAPK）。S. pombe主要有2種涉及氧化應激調控的促分裂素原活化蛋白激酶（MAPK），包括與人類MAPK p38具有同源性的Spc1與為細胞外調節蛋白激酶（ERK）相關的Pmk1，其編碼基因分別為參與Sty1p-Atf1p MAP激酶路徑spc1（又稱sty1或phh1）和參與Mkh1p-Pek1p-Spm1p MAP激酶路徑pmk1（又稱spm1）（Wang，Gulis，Buckner等，2010）。atf1基因是編碼蛋白Spc1/Sty1的轉錄因子，參與氧化應激響應中的Sty1p-Atf1p MAP激酶路徑（Lawrence，Caroline，Wilkinson，2009）；pap1基因是通過由半胱氨酸殘基修飾細胞核定位因子來激活的轉錄因子（Mutoh，Nakagawa，Ando，1991），參與細胞Sty1p-Atf1p MAP激酶路徑的調控；wis1基因能編碼絲裂原活化蛋白激酶Spc1激酶MAPKK，在細胞的環境壓力響應中常被激活。DHE染色結果顯示缺失型spc1△、pmk1△的ROS熒光水平差異最明顯。同時，在MC-LR暴露下，wis1△和pap1△的ROS熒光水平并不明顯。MC暴露下，基因缺失型細胞wis1△和pap1△的生長率高于野生型S. pombe，且ROS水平明顯下降。與生長實驗的結果相符?？梢哉J為MC-LR對缺失wis1△和pap1△基因的S.pombe細胞毒性較弱，無法在細胞內誘導產生氧化自由基，這也進一步說明了氧化損傷是MC損傷S.pombe的主要方式。因此，wis1△和pap1△路徑極可能是MC-LR誘導S.pombe細胞內產生ROS的路徑。

3.4 水體中MC生物毒性的模式細胞的挑選

從對細胞角度活性角度看，S. pombe細胞經暴露8 h內，生長情況一致，8 h后各濃度MC-LR對其生長抑制情況產生分化。從細胞活性的角度來看，S.pombe細胞的生長對MC比較敏感，適合作為研究MC細胞毒性的模式細胞。MC-LR暴露72 h后的HepG2細胞，各濃度處理的死亡細胞均較少，且MC-LR濃度越高，HepG2的最終細胞數越多。這與施瑋（2002）以原代肝細胞為基礎的研究結果相似，施瑋認為HepG2細胞生長加快的原因極可能是因為MC-LR促進了細胞的去分化，使細胞提前啟動進入增殖階段。MC-LR能促進HepG2細胞的增值，因此HepG2細胞不適于以抑制細胞生長為指標的MC毒害作用研究。MC-LR能抑制U87細胞增值同時誘導U87細胞凋亡，0～24時變化最為明顯。處理U87細胞24 h后細胞凋亡率隨MC濃度增加而增加，有一定的劑量關系，U87細胞的生長對MC敏感，適合作為研究MC細胞毒性的模式細胞，實驗的最佳暴露時間為24 h。

由于S.pombe細胞的細胞壁對EB染料進入細胞有阻礙作用，在熒光條件下難以觀察到DNA，經單細胞凝膠電泳后，S.pombe細胞的DNA熒光信號極弱，每1000個細胞只有將近20個有熒光反應。雖然實驗中有去除細胞壁的過程，但現有技術難以有效反映S.pombe細胞DNA受損的真實情況。另外，S.pombe細胞的DNA量較小，這也使它的彗星拖尾難以觀察。因此S.pombe細胞不適于研究MC損傷DNA的能力。而HepG2細胞和U87細胞的DNA對MC十分敏感，低劑量的暴露條件下也呈現出較為明顯的彗星現象。隨著暴露劑量的提高，彗星現象也越為明顯，4項表征DNA受損程度的指標都表現出劑量反應關系，其中尾距和Olive尾距兩項指標更為顯著。因此，利用HepG2細胞與U87的彗星實驗，可能是理想的評估水體中MC生物毒性的模式細胞。

4 實驗主要結論

（1）MC通過誘導ROS生成導致細胞損傷。

（2）MC-LR誘導S.pombe細胞內產生ROS的路徑極可能是wis1△和pap1△路徑。

（3）HepG2細胞與U87細胞適合作為水體中MC生物毒性評估的模式細胞。

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Toxic Effects of Two Kinds of Microcystin to Fungus and Mammalian Cells

CHEN Huiyuan2, ZHANG ZhiHao2, HUANG Yi1,2

1. College of Environmental Sciences and Engineering, Peking University, Beijing 100871, China; 2. Peking University Shenzhen Graduate School, Shenzhen 518055, China

s: To research the toxic effect of microcystin exerting to fungus and mammalian cells, and to explore the potential model cell for biological toxicity assessment of eutrophication water body, several biological indicators are defined in this study to test the influence of MC on DNA damage and oxyradical concentrations including S.pombe cells, HepG2 cells and U87 cells by toxicity tests and single cell gel electrophoresis. Moreover, application of genetically depleted S.pombe is efficient for determining the oxidative stress path induced by MC in/between yeast cells. Through the observation, we can see DNA damage by MC-LR was supposed to happen in oxidative path. The experiment shows that S.pombe cells without gene wis1△ and pap1△ can not induce ROS. Treated with 40 mg·L-1MC for 24 h, the growth rate of gene wis1△ and pap1△ deletion mutant merely decline by 7.3%, 7.7%. Oxidative injury is the main MC damage exerting to S.pome cells. The HepG2 cells and U87 cells were more suitable for risk assessment than S.pombe cells.

microcystin; S.pombe; HepG2; U87; cytotoxicity; gene damage

X17

A

1674-5906（2014）10-1650-07

陳惠苑，張郅灝，黃藝. 微囊藻毒素對真菌和哺乳動物細胞毒害效應的研究[J]. 生態環境學報, 2014, 23(10): 1650-1656.

CHEN Huiyuan, ZHANG ZhiHao, HUANG Yi. Toxic effects of two kinds of microcystin to fungus and mammalian cells [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(10): 1650-1656.

國家水體污染控制與治理科技重大專項(2012ZX07501002-006)

陳惠苑（1991年生），女，碩士研究生，研究方向為水污染治理。E-mail：chhyuan@pku.edu.cn

2014-06-10