MicroRNA毒理基因組學：雌激素在小鼠體內標準圖譜的研究

《MicroRNA毒理基因組學：雌激素在小鼠體內標準圖譜的研究》是依託清華大學，由陸韻擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：MicroRNA毒理基因組學：雌激素在小鼠體內標準圖譜的研究
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：陸韻
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

毒理基因組學是利用最新的基因組學技術發展起來的交叉學科。它能夠通過檢測實驗動物體內全基因組表達的變化來快速分析污染物的毒性，並解釋污染物的致毒機理。目前的毒理基因組學主要是以mRNA為檢測對象，實驗費用高，技術壁壘高，難於推廣。而利用microRNA為檢測對象研究費用低，適用於普通實驗室，但是由於microRNA的鑑定和生物學功能研究才剛剛成為熱門領域，在毒理基因組學方向的利用鮮有報導。另外，由於污染物在體內誘導的基因表達變化是一個隨時間和劑量變化的動態過程，如何使不同污染物的標準圖譜具有可比性，即如何確定標準圖譜一直是沒有被解決的核心問題。本課題將以雌激素為典型污染物，研究在不同劑量，不同作用時間，小鼠不同器官全microRNA的表達譜的變化規律，探索確定一個污染物標準圖譜的可能途徑，為毒理基因組學在環境雌激素乃至所有內分泌干擾物鑑定，風險評價和環境基準的建立提供科學依據。

結題摘要

microRNA毒理基因組學是環境毒理學中的新興領域。我們在過去的三年中，以雌激素為典型環境內分泌干擾物，開展了雌激素對小鼠生殖器官生長發育過程中microRNA表達調控作用的研究，獲得了一些重要成果具體如下： 一、 建立了microRNA基因晶片的篩選檢測技術，能夠對10ug組織來源的總RNA進行microRNA的全篩選。同時建立了microRNA實時定量RT-PCR技術，能夠對100ng組織來源的總RNA進行檢測，可以對基因晶片的結果進行檢驗或進行新的篩選。 二、 建立了以基因工程表達雌激素受體配體結合亞單位蛋白為基礎的血清中微量雌激素親和層析分離方法，可檢測雌激素在小鼠血清中的毒代動力學。 三、 研究了雌激素對未成年雌性小鼠子宮microRNA的調控作用，發現四個microRNA（mir-451、mir-15、mir-335-5p、mir-365）具有顯著性變化，且在9小時變化最大。它們調控的靶基因中絕大部分為細胞生長調控相關的，與已報導的雌激素在子宮中調控細胞生長的主要功能相符。四個microRNA中，mir-451的變化最大，且和文獻報導中在成年去勢小鼠子宮中的變化相似，是小鼠體內一個潛在的雌激素活性生物標誌物。 四、 研究了雌激素對未成年雄性小鼠前列腺、睪丸和附睪microRNA的調控作用，發現腹側前列腺是雄性小鼠對雌激素最敏感的組織，在2ug/kg/d四周劑量下可看到組織細胞比對照組減少的現象，並有15個microRNA發生了顯著的表達變化。而且該組織對雌激素的回響呈特徵性的U形劑量效應關係，即在低劑量下表達下降，在高劑量下表達又回升。我們還發現在低劑量雌激素作用下引起的腹側前列腺microRNA的整體下調很可能是通過抑制microRNA生物合成過程中重要剪下蛋白Drosha而引起的。有意思的是睪丸的microRNA表達變化與前列腺正好相反，呈倒U形，但是Drosha和Dicer的變化卻與前列腺的相似，說明雌激素除了調控Drosha以外，還可以通過其他途徑調控microRNA的表達。 以上結果證明長期低劑量給藥雄性小鼠模式更適合於microRNA生物標誌物的研究，並對研究雌激素包括環境雌激素在哺乳動物體內microRNA生物標誌物提供了重要的科學數據，有望通過血清microRNA的檢測打通動物實驗和人體健康效應檢測之間的隔閡提供科學依據。