【摘 要】
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目的 利用胚胎干细胞测试(EST)模型评价全氟烷基化合物全氟辛烷磺酸(PFOS),全氟辛酸(PFOA)和全氟丁基磺酸(PFBS)对小鼠胚胎干细胞(mESC)定向分化为心肌细胞的发育毒性作用.并利用氨基酸进行稳定同位素标记(SILAC)定量蛋白质组学探讨PFOS致心肌发育毒性作用机制.方法 利用悬滴培养法建立EST模型,检测PFOS,PFOA和PFBS对mESC定向心肌细胞分化的影响获得产生50％
【机 构】
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浙江大学药学院药理毒理与生化药学研究所,浙江杭州310058
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目的 利用胚胎干细胞测试(EST)模型评价全氟烷基化合物全氟辛烷磺酸(PFOS),全氟辛酸(PFOA)和全氟丁基磺酸(PFBS)对小鼠胚胎干细胞(mESC)定向分化为心肌细胞的发育毒性作用.并利用氨基酸进行稳定同位素标记(SILAC)定量蛋白质组学探讨PFOS致心肌发育毒性作用机制.方法 利用悬滴培养法建立EST模型,检测PFOS,PFOA和PFBS对mESC定向心肌细胞分化的影响获得产生50％ mESC细胞分化抑制作用的浓度ID50 D3；采用MTT法检测受试物对mESC和3T3细胞产生50％细胞毒性作用的浓度IC50D3和IC503T3,并依据发育毒性判定标准评定受试物的发育毒性等级和构效关系.利用SILAC定量蛋白质组学考察PFOS干预mESC定向分化心肌细胞前后差异表达蛋白图谱,并根据每个鉴定蛋白至少包含两段鉴定多肽,且差异1.5以上的标准来筛选差异蛋白.用GO分析法对差异蛋白进行功能分类,通过网络数据分析确定蛋白功能,揭示PFOS致心肌发育毒性作用靶标.结果 PFBS,PFOA和PFOS的IC50 D3分别为4139,470和291 μmol·L-1,IC503T3分别为5980, 484和435 μmol·L-1,ID50D3分别为808,223和40 μmol·L-1,心肌发育毒性等级分别为一级、二级、二级,且毒性强弱顺序为PFOS＞ PFOA＞ PFBS.具有一定构效关系,即碳链越长心肌发育毒性越大,末端磺酰化心肌发育毒性大于未磺酰化.SILAC标记蛋白组学显示,PFOS作用组筛选出176个差异蛋白,其中67个蛋白上调和109个蛋白下调.对差异蛋白进行GO分析显示,在分子功能方面有13个分类,细胞定位方面有12个分类,细胞生物学过程方面有10个分类.KEGG通路分析,共筛选到31个统计学上有显著意义的信号通路,主要涉及信号转导、脂代谢、能量代谢及酶代谢相关通路.在网络分析图巾,差异蛋白对应基因与基因组中其他基因的相互作用共涉及到118个蛋白1296个相互作用.结论 基于EST模型全氟烷基化合物致心肌发育毒性强弱顺序为PFOS＞ PFOA＞ PFBS.通过SILAC标记蛋白组学建立了PFOS对mESC定向分化为心肌细胞蛋白质差异表达图谱,共鉴定出176个差异蛋白,其中67个蛋白上调和109个蛋白下调.差异蛋白涉及31个生化和信号通路,蛋白质相互作用网络图中共包含118个蛋白1296个相互作用.
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