低剂量镉对肝脏Caspase8基因甲基化影响的实验研究

地区:上海市 宝山区

关键词:内蒙古林业总医院

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000002149

成果描述:

该研究成果属于基础医学中的实验病理学,并涉及部分分子遗传学的内容。该成果主要研究内容为环境中低剂量镉对机体损伤的研究,特别是对肝脏组织损伤后的系列病理改变,最后导致癌前病变发生的分子机制。该研究首次使用大鼠和小鼠分别成功建立了低剂量镉暴露的长期观察动物模型(44、56周)。该成果主要发现为:低剂量镉暴露后,动物模型中肝脏组织内镉能够蓄积较长的时间;应用蛋白组学2-DE电泳联合质谱分析发现2种具有抗氧化生物活性的蛋白质表达下降,此部分研究成果发表在《Journal ofApplied Toxicology》(SCI,影响因2.597)。在该研究基础上,对该模型应用甲基化DNA免疫沉淀结合芯片高通量技术对该模型进行DNA甲基化基因进行筛选。结合前期观察到肝细胞凋亡减少的结果,针对与细胞死亡相关基因的GO队列进行分析,筛选出两个相关基因:Caspase8基因高甲基化;TNF基因低甲基化。为进一步验证该结果,随后建立小鼠镉暴露模型,应用甲基化抑制剂5-aza干预后EpiTect Methyl qPCR检测系统验证Caspase8基因启动子区域甲高基化,蛋白表达降低,与芯片结果一致。该研究发表在《PLoS One》(SCI,影响因子3.730)。应用肝脏正常FL83B细胞系进行机制方面的验证,结果发现FL83B细胞经低剂量镉培养后,Caspase8基因DNA甲基化水平增加,细胞凋亡减少,增殖水平增加;应用甲基化抑制剂后能够逆转该现象。本部分研究成果论文发表在《Toxicology Research》(SCI,影响因子3.983)。应《Current Medicinal Chemistry》(SCI,影响因子4.63)及《Oxidative Medicine andCellularLongevity》(SCI,影响因子3.393)杂志约稿,将镉对表观遗传学影响进行了系统综述并发表。经过以上科学研究实践,得到学术界认可,成为4个SCI杂志文章评审员,Current MedicinalChemistry(SCI,影响因子4.6),Human & Experimental Toxicology (SCI,影响因子1.2),Neurodegenerative Diseases (SCI,影响因子3.791),Metabolomics (SCI,影响因子3.871),通过评审投稿论文进一步提升了科研学术水平。该研究成果的科学价值为明确了环境中的低剂量镉在肝脏组织蓄积后导致一系列病理改变,揭示了DNA甲基化调控机制参与了低剂量镉对肝脏的损伤过程,特别是筛选出了Caspase8基因DNA甲基化水平升高是肝脏癌前病变的关键环节。该研究成果为探讨镉诱发肝脏肿瘤的发生机制提供了理论依据;为避免环境中镉对人类危害提供了实验数据;并提示Caspase8基因甲基化检测能够成为用于临床早期诊断的分子标志物。
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