苯亚慢性吸入对小鼠骨髓全基因组甲基化的影响

来源 :温州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangzuyuan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:苯是重要的工业生产原料和有机溶剂,广泛应用于合成树脂、塑料、医药和制鞋等行业,同时也是香烟烟雾、装修材料、以及原油和汽油等组成成分之一。因此,苯是职业环境和生活环境的常见污染物。苯易于挥发,通过呼吸道及皮肤黏膜进入人体。短期接触苯可对中枢神经系统产生麻痹作用,引起急性中毒。长期苯暴露可引起血液系统的多种疾病如白细胞减少症、再生障碍性贫血、骨髓增生不良综合征,甚至诱发白血病。因此对苯实施深入研究具有重要的社会意义。苯慢性毒性的主要靶器官是骨髓,然而,其毒性机理迄今尚未完全阐明。以往苯的毒性机制研究多聚焦在代谢产物的遗传毒性、自由基氧化损伤及相关基因多态性等方面。近年来研究表明表观遗传学的变异在苯介导的血液毒性中也起重要作用。尽管在苯的表观遗传毒性机制研究中已经积累了一些证据,但对苯暴露引起的全基因组DNA甲基化的变化模式缺乏全面了解。本研究通过小鼠苯吸入染毒模型,应用高密度基因芯片技术对亚慢性苯吸入染毒小鼠的骨髓细胞进行了全基因组DNA甲基化扫描,旨在了解苯导致的骨髓全基因组甲基化变异的全貌,通过比较不同暴露浓度小鼠骨髓细胞全基因组甲基化状态,寻找苯暴露介导的甲基化差异基因,为阐明苯的毒性机制,预防和降低苯的危害提供理论依据。  方法:6~8w的C57BL/6J雄性小鼠,随机分为对照组(0 ppm)、低浓度组(1 ppm)和高浓度组(100 ppm)。模拟职业苯暴露人群的暴露方式进行8 hr/d,5 d/w,共计13w的亚慢性动式吸入染毒。染毒结束后,处死小鼠,测量血液指标;分离股骨和胫骨,提取骨髓基因组DNA(gDNA)。通过Roche-NimbleGen甲基化芯片(Mouse DNA Methylation3×720K CpG Island PlusRefSeq Promoter Array)筛选甲基化差异基因,通过差异甲基化基因的染色体分布、功能分类(Gene Ontology,GO)分析、信号通路(Signaling pathway)等分析方法,揭示苯暴露小鼠骨髓细胞全基因组甲基化模式和变化特征。  结果:1.高浓度组小鼠体重显著降低,白细胞、红细胞、血红蛋和血小板均呈现统计学意义的下降。低浓度组小鼠体重无显著变化,白细胞数出现显著下降。2.甲基化芯片实验结果质控判断:校正异常杂交信号,去除噪音信号,并通过对信号点MA-plot的分布明确信号值的均一性。扫描芯片灰度,成像完整,无团块和划痕。结果表明杂交反应成功、芯片实验结果可靠。  3.甲基化差异基因(片段)统计:与对照组比较,低浓度组共有2106基因(2608个片段)的甲基化程度发生改变,其中2084基因(2585片段)甲基化降低,22基因(23片段)甲基化水平升高。高浓度组共4206基因(5711片段)的甲基化水平发生改变,包括有4168基因(5672片段)降低,38基因(39片段)升高。两个染毒组同时甲基化改变的有1248基因(1609片段),其中降低有1245基因(1606片段),升高的有3基因(3片段)。  4.甲基化变异片段在染色体上的分布及基因中的位置:几乎所有染色体都有甲基化变异,且甲基化变异片段多位于启动子的CpG岛内。  5.差异甲基化基因参与的信号通路分析和功能分类:结果显示苯暴露导致小鼠骨髓甲基化变异的基因主要涉及的信号通路主要有Cytokine-cytokinereceptor interaction(发生甲基化差异的基因有26个)、MAPK signalingpathway(23个)、Wnt signaling pathway(15个)、Leukocyte transendothelialmigration(13个)、Hematopoietic cell lineage(10个)等。这些甲基化差异基因参与了包括DNA复制、基因转录、转录后加工、蛋白质合成和翻译后加工、发育、代谢、离子转运、细胞生长和增殖、细胞分化和凋亡、细胞通讯、细胞信号转导、细胞黏附等众多生物过程。在差异甲基化基因中筛选了30个与造血功能密切相关且甲基化变异显著的基因,进一步进行了聚类分析,为后续研究提供线索。  结论:亚慢性苯暴露可以导致小鼠骨髓全基因组DNA甲基化模式发生广泛的变异,涉及了重要的生理功能和众多的信号通路,并且与细胞毒性和遗传毒性密切相关。本研究为进一步研究苯毒性的分子机制,提供有价值的参考。
其他文献
随着当前P2P视频业务、大型网络游戏、HDTV(高清晰度电视)、IPTV(交互式网络电视)等带宽较高、流量较大的业务的开展和普及,现在用户需求的带宽将以大约每3年一个数量级的趋
三网融合的推进,带动了有线电视网的发展。电视相关产业迎来新的发展契机,内容丰富、娱乐互动性强的智能电视成为新的研究热点。为了向用户提供多样化,丰富的应用服务产品,电视终
随着网络技术的高速发展和网络类型的增长,互联网的结构和各种性能参数的变化也越来越复杂,为了能够更好地设计、控制和管理网络,我们必须及时而且准确地了解和掌握网络的内
随着网络应用需求和网络带宽的不断变化,网络中的核心交换设备面临着不断的升级或更新压力,为此设计具有易扩展性的设备成为一个要求。以Torus等拓扑结构设计的直接网络来作
在TD-LTE产业迅速发展的过程中,终端测试系统的研发是整个产业链的一个重要环节。无线终端综合测试系统具备测试终端射频性能和基础的呼叫/音频功能的能力,在终端的研发、生产
器官发育的分子基础在于基因表达的有序控制,而由基因编码的蛋白质才是各种生物功能的主要行使者。为深入探索胰腺发育规律,本课题在本实验室已建立不同发育时期大鼠胰腺基因表
随着多媒体技术的发展,网络视频在大量发布和传播,广告视频的形式内容也变化多样,如何对这些视频中的广告进行有效的监管成为一个亟待解决的问题。本文提出了一种基于支持向
为满足日益增长的无线通信业务需求,认知无线电(Cognitive Radio, CR)旨在通过频谱检测等关键技术,实现机会式频谱接入及空闲频谱的再利用,以提高频谱资源利用率。目前,频谱
随着互联网技术的发展,网络业务呈现爆炸式增长,网络规模不断扩大,巨大的路由信息量给管理带来了很大负担,多域的分布式管理是必然的选择。在基于GMPLS的多域光网络中,由于保
互联网技术的发展及其广泛的应用将人类社会带入了信息化的崭新时代,越来越多的通信与数据业务使得网络的业务量呈现爆炸式的增长,随着光纤传输的成熟应用、终端处理器性能的