本文關(guān)鍵詞：有機(jī)溶劑腎損傷的表觀遺傳機(jī)制研究

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【摘要】：研究一二甲苯環(huán)境暴露導(dǎo)致大鼠腎損傷的DNA甲基化研究目的：觀察二甲苯環(huán)境暴露導(dǎo)致大鼠腎小管和腎小球損傷的DNA甲基化改變。方法：分別選取實(shí)驗(yàn)組(吸入二甲苯12周的大鼠模型)以及對(duì)照組大鼠的腎小管和腎小球,通過(guò)研磨過(guò)篩網(wǎng)的方法分離腎小管和腎小球,進(jìn)行全基因組的甲基化檢測(cè),分析實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組中腎小管、腎小球相比Promoter與CGI覆蓋度和測(cè)序深度以及Promoter與CGI平均甲基化水平；經(jīng)過(guò)DMR、GO和KEGG分析。采用焦磷酸測(cè)序法分析腎小管PPARγ啟動(dòng)子區(qū)的序列可與轉(zhuǎn)錄因子ADR1結(jié)合的CpG位點(diǎn)。使用蛋白印跡和實(shí)時(shí)定量PCR的方法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)組大鼠腎小管PPARγ的表達(dá)。結(jié)果：(1)腎小管和腎小球樣本的堿基C和三種甲基化模式(分別是CG、CHG、CHH,其中H分別代表A或T或C)在主要分布在Promoter和CGI區(qū)域；(2)實(shí)驗(yàn)組腎小管Promoter區(qū)域平均甲基化水平為2.32%,而對(duì)照組甲基化水平為4.22%,與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組promoter區(qū)域的整體的平均甲基化水平是降低的；(3)實(shí)驗(yàn)組C堿基甲基化水平主要分布在CG/CHG/CHH三種模式中,以CG的分布最為顯著；(4)DMR分析：與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組大鼠腎小管和腎小球DMR數(shù)目、在基因區(qū)域的分布以及在基因組各功能元件的分布存在差異；(5)GO分析：與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組腎小管上調(diào)的DMR有9個(gè)參與細(xì)胞的生命進(jìn)程,5個(gè)參與細(xì)胞組分、元件和7個(gè)參與分子生物學(xué)功能；實(shí)驗(yàn)組腎小管下調(diào)的DMR有10個(gè)參與細(xì)胞的生命過(guò)程,10個(gè)參與分子生物學(xué)功能；實(shí)驗(yàn)組腎小球上調(diào)的DMR有10個(gè)參與細(xì)胞的生命過(guò)程,10個(gè)參與細(xì)胞組分、元件和2個(gè)參與分子生物學(xué)功能(6)京都基因與基因組百科全書(KEGG)分析：結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組腎小管DMR上調(diào)相關(guān)基因與PPARγ通路相關(guān)。(7)焦磷酸測(cè)序結(jié)果顯示：對(duì)照組與轉(zhuǎn)錄因子ADR1結(jié)合的CpG位點(diǎn)的甲基化水平穩(wěn)定在30±1.87%左右,實(shí)驗(yàn)組的甲基化水平變化比較大,有3只大鼠的甲基化水平升高,分別為32%,38%,36%；(8)與對(duì)照組相比,吸入二甲苯4周PPARγ蛋白的表達(dá)水平降低；而吸入二甲苯6、12周PPARγ蛋白的表達(dá)是升高的。結(jié)論：通過(guò)比較分析實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組大鼠的腎小管和腎小球全基因組甲基化測(cè)序結(jié)果,發(fā)現(xiàn)PPARγ通路參與二甲苯誘導(dǎo)大鼠的腎小管損傷,焦磷酸測(cè)序和蛋白印跡的結(jié)果證實(shí)了PPARγ基因啟動(dòng)子區(qū)的甲基化改變與二甲苯導(dǎo)致的腎臟損傷相關(guān)。研究二二甲苯環(huán)境暴露導(dǎo)致大鼠腎損傷的組蛋白修飾研究目的：觀察二甲苯環(huán)境暴露導(dǎo)致大鼠腎小管和腎小球損傷的組蛋白修飾的改變方法：對(duì)吸入二甲苯12周大鼠腎小管進(jìn)行ChIP-seq分析,將富集的“峰”注釋到基因,然后進(jìn)行GO分析和京都基因與KEGG分析。結(jié)果：(1)對(duì)測(cè)序后的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)去污和過(guò)濾處理,得到的所有合格數(shù)據(jù)都與大鼠參考基因組進(jìn)行了完好的比對(duì),實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組腎小管樣本的富集peak(H3K9、H3K27)主要位于基因的基因間隔區(qū)域(intergenic)、內(nèi)含子(intron)、基因的上游(upstream)和啟動(dòng)子的位置(promoter),而在外顯子(exon)的分布卻很少；(2)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組大鼠腎小管樣本的ChIP-Seq信號(hào)主要分布在TSS周圍2kb；(3)GO分析：實(shí)驗(yàn)組腎小管樣本H3K9下調(diào)peak與化學(xué)刺激的檢測(cè)和識(shí)別有關(guān),而H3K9上調(diào)peak與物質(zhì)代謝、細(xì)胞凋亡和MAPK信號(hào)通路的調(diào)控相關(guān)；與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組腎小管樣本H3K27下調(diào)peak物質(zhì)代謝、細(xì)胞凋亡和Wnt信號(hào)通路相關(guān),而H3K27上調(diào)peak與(細(xì)胞、RNA)物質(zhì)代謝、基因表達(dá)等有關(guān)；(4)KEGG分析：與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組腎小管樣本H3K9、H3K27涉及到蛋白酶體信號(hào)通路、MAPK信號(hào)通路、凋亡信號(hào)通路、Wnt信號(hào)通路、腎細(xì)胞癌信號(hào)通路和糖代謝的通路；(5)將腎小管組織組蛋白H3K9、H3K27甲基化富集的“峰”注釋到18號(hào)染色體后可觀察到PPARγ啟動(dòng)子區(qū)域與對(duì)照組有顯著差異。結(jié)論：通過(guò)比較分析吸入二甲苯的大鼠模型的腎小管全基因組組蛋白H3K9、H3K27測(cè)序結(jié)果,初步建立了有機(jī)溶劑腎損傷的組蛋白甲基化圖譜,發(fā)現(xiàn)PPARγ啟動(dòng)子區(qū)組蛋白H3K9和H3K27的甲基化修飾與有機(jī)溶劑腎損傷相關(guān)。
【關(guān)鍵詞】：二甲苯 腎損傷 表觀遺傳學(xué) DNA甲基化 RRBS 二甲苯 腎損傷 表觀遺傳學(xué) 組蛋白甲基化 ChIP-seq
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R692
【目錄】：

• 英文縮略詞表5-7
• 中文摘要7-10
• ABSTRACT10-14
• 前言14-16
• 第一部分 二甲苯環(huán)境暴露導(dǎo)致大鼠腎損傷的DNA甲基化研究16-40
• 前言17
• 材料和方法17-26
• 結(jié)果26-35
• 討論35-37
• 參考文獻(xiàn)37-40
• 第二部分 二甲苯環(huán)境暴露導(dǎo)致大鼠腎損傷的組蛋白修飾研究40-55
• 前言41
• 材料和方法41-43
• 結(jié)果43-51
• 討論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 全文總結(jié)55-56
• 主要結(jié)論55
• 論文創(chuàng)新點(diǎn)55-56
• 綜述56-67
• 環(huán)境表觀遺傳學(xué)57-58
• 環(huán)境因素引起的腎臟損傷58-59
• 環(huán)境因素、腎臟損害和表觀遺傳學(xué)59-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 附錄67-68
• 碩士期間發(fā)表論文68-69
• 致謝69-71

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