相信大家对油炸食品致癌这个说法并不陌生，比如炸鸡翅、油条、薯条等等好吃的食品因为被贴上了致癌的标签而使人们对其爱恨交织。另外，吸烟、汽车尾气、焦化、炼油等产生的废气都会致癌。而且很多人也都知道，致癌的成分是其中一种叫苯丙芘的化合物。那么这种成分为什么能够致癌？它真的有传说的那么可怕吗？今天我们来看看苯丙芘究竟是如何致癌的。
材料和方法
文章选用的材料是来源于一个白人的肝癌细胞系（HepG2），传统化合物致癌测试都是以啮齿目动物为模型，但这种方法得出的结果有时并不都适用于人类。为了更好的判断某种化合物的致癌性，现在多使用人类细胞系。
实验方法：用苯丙芘处理HepG2细胞系6，12，18，24，36和48小时后分别取细胞进行转录组测序、miRNA测序和环状RNA测序，然后对得到的测序数据进行分析。
实验结果
（1）苯丙芘对细胞mRNA表达的影响
在整个处理过程中，只有CYP1A1的表达是一直过量的，这个基因编码的蛋白在代谢苯丙芘过程中具有重要作用。其它重要的基因在苯丙芘处理过程中至少在3个时间点上具有过量表达，这些基因包括ALDH3A1（醛脱氢酶）、AKR1B10（一个在致癌中起作用的醛酮还原酶）和OSGIN1（氧化应激诱导生长抑制子，是一个DNA损伤诱导氧化应激响应基因）。其它大部分基因的表达在苯丙芘处理后都是上调的，只有少部分会被苯丙芘抑制表达，这其中包括两个组蛋白基因，提示苯丙芘影响表观遗传。
作为一种强力的基因毒剂，苯丙芘能够刺激DNA损伤修复过程的启动。最明显的一个例子是在苯丙芘处理6小时以后，MDC1（介导DNA修复检查点蛋白1）的表达明显上调。其它几个DNA损伤响应途径的基因如MDM2,CDKN1A，CCND2和SFN都会上调表达。但是，四个DNA修复基因却在苯丙芘处理后显著下调，这四个基因包括MGMT（损伤直接逆转），RAD51B（同源重组）MSH5（错配切除修复）和XRCC4（非同源末端连接）。因此作为一个基因毒剂，苯丙芘看起来阻碍了DNA修复机制中的几个成分，所以苯丙芘处理后的DNA损伤可能得不到有效的修复。
（2）苯丙芘对线粒体基因表达的影响
作为一种致癌剂，苯丙芘能够引起线粒体机能失调，它能够破坏ATP的产生，Na+/K+–ATPase和Ca2+/Mg2+-ATPase的激活，导致细胞通过凋亡或坏死而死亡。线粒体基因的表达随苯丙芘处理时间的延长会受到抑制，苯丙芘处理后细胞似乎开始提高代谢，18小时以后会有一个线粒体活性的整体下降，显示了由毒性引起的总体受损。
（3）苯丙芘对miRNA表达的影响
肝脏特异的miR-122家族（包括mir122和mir3591）在HepG2细胞中的表达不受苯丙芘的影响。但是miR-181_3p在苯丙芘处理过程中一直高表达，而且五个miRNA属于miR181家族的成员在苯丙芘处理的不同时间点表达下调，这些miRNA已经被证明与肝癌发生机制有关。另有三个miRNA-19家族的成员表达也下调，这三个成员被证明与B细胞淋巴瘤形成有关。
（4）苯丙芘对circRNA表达的影响
几种环状RNA的表达在不同时间点发生变化但是没有成员在整个过程中显示一致的模式。有的环状RNA在某个时间上调，然后再下降，也有的随机变化。总体来说，单个的环状RNA的表达似乎高度随意。
上述结果表明，苯丙芘的摄入确实使人肝癌细胞系的转录组层面发生了复杂的变化，既有DNA损伤及修复相关基因的表达变化，也有miRNA的表达变化，还影响了circRNA的表达，多方面的影响导致苯丙芘具有强的致癌性。
参考文献
High-throughput data integration ofRNA–miRNA–circRNA reveals novel insights into mechanisms ofbenzo[a]pyrene-induced carcinogenicity，Nucleic Acids Research, 2015
