Hexanitrohexaazaisowurtzitane (CL-20) is a high-energy elemental explosive widely used in chemical and military fields. CL-20 harms environmental fate, biosafety, and occupational health. However, there is little known about the genotoxicity of CL-20, in particular its molecular mechanisms. Therefore, this study was framed to investigate the genotoxic mechanisms of CL-20 in V79 cells and evaluate whether the genotoxicity could be diminished by pretreating the cells with salidroside. The results showed that CL-20-induced genotoxicity in V79 cells primarily through oxidative damage to DNA and mitochondrial DNA (mtDNA) mutation. Salidroside could significantly reduce the inhibitory effect of CL-20 on the growth of V79 cells and reduce the levels of reactive oxygen species (ROS), 8-hydroxy-2 deoxyguanosine (8-OHdG), and malondialdehyde (MDA). Salidroside also restored CL-20-induced superoxide dismutase (SOD) and glutathione (GSH) in V79 cells. As a result, salidroside attenuated the DNA damage and mutations induced by CL-20. In conclusion, oxidative stress may be involved in CL-20-induced genotoxicity in V79 cells. Salidroside could protect V79 cells from oxidative damage induced by CL-20, mechanism of which may be related to scavenging intracellular ROS and increasing the expression of proteins that can promote the activity of intracellular antioxidant enzymes. The present study for the mechanisms and protection of CL-20-mediated genotoxicity will help further to understand the toxic effects of CL-20 and provide information on the therapeutic effect of salidroside in CL-20-induced genotoxicity.

目的 研究不敏感含能材料2,2',4,4',6,6'-六硝基二苯基乙烯(HNS)的急性经口毒性、急性眼刺激性、皮肤刺激性、皮肤致敏毒性,为HNS的职业健康防护提供理论指导.方法 根据《化学品毒性鉴定技术规范》,采用SD大鼠、豚鼠、日本大耳白兔进行急性经口毒性、皮肤致敏毒性、急性眼刺激性和皮肤刺激性试验.结果 急性经口毒性采用最大限量法一次性染毒,14 d观察期内大鼠无死亡,大体解剖无异常;急性眼刺激性试验,兔染毒0.1 g HNS后,眼刺激性总积分平均值为0分,未发现损伤作用;皮肤刺激性试验,兔染毒0.5 g HNS后,皮肤刺激性总积分平均值为0分,未观察到腐蚀性和刺激性;皮肤致敏试验,20只豚鼠染毒0.4 ml HNS,诱导浓度为1000 mg/ml,激发浓度为500 mg/ml,激发接触24 h后共有5只豚鼠皮肤出现轻微红斑或水肿,48 h后染毒组皮肤反应恢复正常.染毒组阳性致敏率与阴性对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 根据毒性分级标准进行判定,HNS低毒,无眼刺激性和皮肤刺激性,具有轻度致敏性.

在非代谢活化(-S9)和代谢活化(+S9)条件下,以1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)处理小鼠淋巴瘤L5178Y细胞和中国仓鼠肺CHL细胞,进行体外哺乳动物细胞TK基因突变试验和染色体畸变试验.结果 显示,分别以500、250、125 μg/ml浓度的FOX-7处理L5178Y细胞,各剂量组突变频率与溶剂对照组相比,差异有统计学意义(P＜0.05),且具有剂量相关性;分别以300、200、100 μg/ml浓度FOX-7处理CHL细胞,各剂量组染色体畸变细胞率与溶剂对照组比较,差异无统计学意义(P＞0.05).提示FOX-7可能对小鼠淋巴瘤L5178Y细胞TK基因具有致突变性,对中国仓鼠肺CHL细胞染色体无致突变性.

为研究小鼠急性经口暴露1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)的组织分布及代谢特征,将18只KM小鼠随机分为空白组和140、350 mg/kg FOX-7染毒组,单次经口灌胃染毒,采用生物发光成像技术分析发现,FOX-7于小鼠肾脏蓄积约4 h后经肾脏代谢,并较为清晰地展示出小鼠急性经口暴露FOX-7后的组织分布及代谢数据.

选用SD大鼠和白兔分别进行1-亚硝基-3,5,7-三硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(MNX)急性经口毒性、皮肤及眼刺激试验.结果 发现,雄性和雌性大鼠MNX经口LDso分别为316 mg/kg、43 mg/kg;4只白兔皮肤刺激试验评分均为0,但3只染毒24h后死亡;4只白兔眼刺激试验均出现轻微刺激症状,1只染毒48 h后恢复正常,其余3只死亡.提示MNX对雄性和雌性大鼠急性经口毒性等级分别为中等毒和高毒;对白兔皮肤无刺激性,对眼睛具有可逆性的轻度刺激.

选用30只大鼠和8只白兔分别进行1,1'-二羟基-5,5'-联四唑二羟胺盐(HATO)急性经口毒性、皮肤刺激和眼刺激试验.结果显示,经口染毒HATO 2 000mg/kg会影响雄性大鼠的体重增长.白兔皮肤刺激未出现红斑、水肿;白兔眼刺激1h后出现明显刺激症状,24 h后症状加重,随后逐渐减轻,至染毒后第7天,症状全部消失.提示HATO大鼠经口LD50＞2000mg/kg,低毒;对白兔眼部有中度刺激作用,且具有可逆性.

为评价1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)对雄性大鼠性激素水平的影响,将受试物采用3个剂量(199.1、99.6、49.8 mg/kg)染毒,同时设溶剂对照组(4％淀粉溶液).将40只健康SPF级雄性SD大鼠随机分为4组,每组10只,每日固定时间采用经口灌胃方式染毒,染毒容量为1 ml/100 g,连续14 d.于第0天、第7天、第14天称量大鼠体重,禁食12 h后,于第15天对大鼠进行腹主动脉采血,使用ELISA试剂盒检测雌二醇(E2)、促卵泡素(FSH)、黄体生成素(LH)、睾酮(T)、促性腺激素释放激素(GnRH)含量.结果 显示,与溶剂对照组比较,FOX-7高剂量组大鼠第7天和第14天体重显著下降(P＜0.05),性激素T、FSH、LH、E2和GnRH含量均显著降低(P＜0.05).提示高剂量的FOX-7可能会引起雄性大鼠性激素水平紊乱,生殖系统损伤.

为评价1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)对大鼠睾丸标志酶活力的影响,将40只健康7～12周龄SPF级雄性SD大鼠随机分为4组,分别为溶剂对照(4％淀粉溶液)组和49.8、99.6、199.1 mg/kg FOX-7染毒组,每组10只.采用经口灌胃方式进行染毒,每天1次,连续14d.检测大鼠睾丸组织中的睾丸标志酶γ-谷氨酰转肽酶(γ-GT)、乳酸脱氢酶(LDH)、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)的活力.结果 显示,与溶剂对照组比较,99.6、199.1 mg/kg FOX-7染毒组大鼠睾丸组织中LDH的活力降低,各剂量FOX-7染毒组大鼠睾丸组织中AKP的活力降低,差异均有统计学意义(P＜0.05);而各剂量组大鼠睾丸组织中ACP、γ-GT的活力均无明显改变.提示FOX-7可能对雄性大鼠具有一定的生殖毒性.