穩態強磁場下細胞凋亡的多基因調控機制研究

《穩態強磁場下細胞凋亡的多基因調控機制研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由許安擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：穩態強磁場下細胞凋亡的多基因調控機制研究
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：許安
• 依託單位：中國科學院合肥物質科學研究院

項目摘要

強磁場是現代前沿科學研究重要極端條件之一。隨著強磁場科學與技術的發展，強磁場對生物有機體的作用及相關機制研究已成為人們所關注的重要科學問題之一。細胞凋亡是在所有多細胞生物中起關鍵作用的基本生命過程，具有重要的生物學意義和臨床意義。本項目擬依託中國科學院強磁場科學中心大科學裝置，利用秀麗隱桿線蟲及其基因缺陷型品系，系統研究穩態強磁場下細胞凋亡與磁場強度、暴露時間及暴露方式之間的量變規律，解析穩態強磁場下細胞凋亡的基因調控機制，揭示穩態強磁場下細胞凋亡程式啟動的關鍵信號分子及信號傳導通路，為闡明生物有機體對穩態強磁場的回響及生物安全邊界標準的建立提供新的實驗基礎，並為穩態強磁場在生物醫學領域的套用提供重要依據。

結題摘要

隨著穩態強磁場(SMF)科學和技術的迅速發展，其生物效應及健康風險評估已引起人們廣泛關注，但由於裝置的限制，相關研究目前尚處起步階段。依託合肥穩態強磁場裝置，本項目利用遺傳背景清晰的模式生物—秀麗隱桿線蟲（C. elegans）,從個體層面研究不同強度穩態強磁場對其生殖腺細胞凋亡的影響及關鍵信號通路。研究結果顯示，（1）線蟲卵暴露於8.5T SMF可顯著降低其平均壽命，並呈時間依賴關係，而5T SMF無此現象；（2）儘管SMF對產卵率無影響，但8.5T SMF可引發發育速度和階段異常；（3）在成蟲線蟲中，8.5T SMF通過凋亡核心信號通路介導能誘導生殖腺細胞凋亡水平顯著上升，而自由基清除劑可起到保護作用，並且相比野生型，氧化損傷敏感品系對SMF回響程度更高，其超氧化物歧化酶sod-3的蛋白和mRNA表達顯著升高；（4）利用daf-2和daf-16的缺陷品系，揭示穩態強磁場引起的線蟲發育異常與insulin-like信號通路密切相關。上述研究結果為闡釋SMF引發生殖及發育異常的機制提供了新的實驗依據。