《內質網應激及UPR信號通路在PBDE-47神經毒性中的作用》是依託華中科技大學，由王愛國擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：內質網應激及UPR信號通路在PBDE-47神經毒性中的作用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王愛國
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
PBDE-47是一種新型的持久性有機污染物，對神經系統的發育毒性已引起國際社會的高度重視，但對其神經毒性作用的發生機制研究甚少。本項目擬從細胞培養、動物染毒和人群調查等途徑，採用PET、流式細胞術、實時螢光定量RT-PCR、Western blot、siRNA、二維電泳、質譜等技術，在不同時間點上研究不同劑量PBDE-47對大鼠神經行為、突觸形態、細胞凋亡、內質網應激、伴侶蛋白GRP78與跨膜蛋白PERK、IRE1和AFT6在內質網上分布和結合率以及UPR信號通路分子表達的影響，分析伴侶蛋白與跨膜蛋白結合率及UPR信號通路分子表達變化與PBDE-47神經毒性之間關係。套用桿菌肽、牛磺脫氧膽酸或關閉跨膜蛋白使內質網應激升高或阻滯後，從正向和反向兩方面探討內質網應激及UPR信號通路在PBDE-47神經毒性中的作用，為尋找PBDEs神經毒性的早期生物學標誌和阻斷其神經毒作用的發生髮展提供新思路。
結題摘要
新型持久性有機污染物PBDE-47對神經系統的發育毒性已引起人們的廣泛關注，但對其神經毒性作用的發生機制知之甚少。本課題組採用先進的分子生物學技術和方法，重點圍繞內質網應激及UPR信號通路開展了PBDE-47神經毒性作用及其機制的研究。研究結果發現：（1）PBDE-47可在不同時點和不同劑量水平上誘導神經細胞發生內質網應激，活化UPR信號IRE1凋亡通路從而介導神經細胞的凋亡。（2）沉默IRE1通路能抑制PBDE-47引起的XBP1、JNK、CHOP基因和蛋白表達上調，且細胞凋亡的增加與Bax/Bcl-2比值的升高有關，從而證實內質網應激和UPR信號通路參與了PBDE-47所致的神經毒性作用。（3）PBDE-47可導致[Ca2+]i早期且持續升高和ΔΨm下降，細胞[Ca2+]i升高是由細胞外Ca2+內流所致。（4）PBDE-47可導致細胞色素C從線粒體轉移到胞漿，激活線粒體信號通路而誘導細胞凋亡。（5）腫瘤抑制基因p53在PBDE-47染毒的SH-SY5Y細胞中被活化，但p53 mRNA轉錄水平的增高尚不能確定是其啟動子區的去甲基化所致。（6）從定性和定量角度證實一定劑量的PBDE-47可誘導SH-SY5Y細胞產生自噬，且誘導SH-SY5Y細胞自噬相關蛋白表達水平的升高；抗氧化劑NAC與自噬抑制劑3-MA能明顯降低PBDE-47誘導的自噬相關蛋白表達水平。以上研究結果為進一步闡明PBDE-47的神經毒性作用機制提供了有價值的線索。同時，在本項目資助下，本課題組對高氟的毒性作用及其機制也進行了探討，所獲得的主要研究結果如下：（1）過量氟和/或過量碘可對甲狀腺細胞產生毒性作用，且過量氟和碘氟聯合誘導的甲狀腺細胞毒性可能與其激活IRE1途徑而誘導凋亡有關，過量氟碘共存時可產生互動作用。（2）高氟可誘導L-02細胞凋亡，所引起c-fos mRNA及蛋白表達水平的升高與c-fos基因去甲基化活化有關。（3）高氟誘導SH-SY5Y細胞損傷的機制可能是通過胞內鈣庫的釋放提高[Ca2+]i水平，從而促使ROS的產生，二者共同對細胞產生毒性作用。（4）高氟誘導的發育神經毒性與低葡萄糖代謝水平以及神經退行性變化之間存在關聯。（5）高氟對睪丸組織的損傷與睪丸組織產生內質網應激及炎症反應有關。
