目的:流行病學(xué)調(diào)查顯示大氣PM2.5與心臟發(fā)育疾病相關(guān),動物實(shí)驗(yàn)也表明其導(dǎo)致心臟畸形,但目前分子機(jī)制尚不明確。我們以斑馬魚胚胎為研究模型,研究PM2.5有機(jī)提取物(extractable organic matter,EOM)的心臟發(fā)育毒性及葉酸(Follic Acid,FA)的保護(hù)作用,并從Ahr和Wnt/β-catenin信號通路的相互作用及DNA甲基化調(diào)控角度深入研究其分子機(jī)制。方法:(1)PM2.5收集:收集蘇州市區(qū)PM2.5,分析其成分并用索氏提取法提取有機(jī)組分。(2)整體胚胎實(shí)驗(yàn):取不同濃度的EOM對斑馬魚胚胎染毒,并給予Ahr抑制劑CH223191(CH)和β-catenin激活劑CHIR99021(CHIR),在體視顯微鏡下觀察72hpf時斑馬魚胚胎的發(fā)育情況,主要包括胚胎孵化率、心率、心臟畸形率;以qPCR檢測Ahr和Wnt/β-catenin通路相關(guān)基因mRNA的表達(dá);以Western Blot檢測β-catenin蛋白的表達(dá);以EROD實(shí)驗(yàn)檢測Cyp1a1活性。(3)分離心臟實(shí)驗(yàn):用5mg/L濃度的EOM染毒斑馬魚胚胎,同時補(bǔ)充0.05μM葉酸,在體視顯微鏡下觀察72hpf時不同處理組的斑馬魚胚胎發(fā)育情況。分離出胚胎心臟,用qPCR和熒光顯微鏡檢測分離心臟的純度;以qPCR檢測不同處理組心臟中Ahr和Wnt/β-catenin通路及DNA甲基化相關(guān)基因mRNA的表達(dá);以Western Blot檢測心臟中Ahr和β-catenin的蛋白表達(dá)水平;以COBRA檢測c-fos基因啟動子區(qū)甲基化水平;以EROD檢測Cyp1a1活性。結(jié)果:(1)EOM引起斑馬魚胚胎心臟畸形升高和心率下降,Ahr抑制劑CH和Wnt激活劑CHIR能拮抗EOM引起的心臟缺陷;EOM可以導(dǎo)致Ahr靶基因(Cyp1a1、Cyp1b1和Ahrra)表達(dá)的升高,降低β-catenin靶基因(Axin2,Nkx2.5和Sox9b)的表達(dá),同時能降低Rspo2基因(β-catenin的上游基因)的表達(dá);補(bǔ)充CH/CHIR能減輕EOM導(dǎo)致的大部分基因表達(dá)改變并引起Ahrrb(Ahr抑制基因)的表達(dá)升高。(2)補(bǔ)充葉酸降低EOM導(dǎo)致的斑馬魚心臟畸形,并且Ahr抑制劑CH和Wnt激活劑CHIR都提高了葉酸的保護(hù)效率。對于Ahr和Wnt/β-catenin信號通路相關(guān)基因,EOM在分離的心臟中引起類似于全胚胎中的mRNA表達(dá)變化。EOM還引起DNA甲基化修飾相關(guān)基因mRNA表達(dá)異常以及DNA甲基化變化,補(bǔ)充葉酸則有拮抗作用。特別是EOM所致分離心臟中c-fos基因啟動子區(qū)DNA高甲基化和mRNA低表達(dá)在補(bǔ)充葉酸后均得到顯著改善。EROD實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了葉酸抑制EOM對Cyp1a1的激活。此外,葉酸還拮抗EOM所引起的β-catenin和Ahr蛋白表達(dá)改變。結(jié)論:EOM能夠激活斑馬魚胚胎心臟中Ahr活性,并抑制Wnt/β-catenin信號通路,從而導(dǎo)致心臟發(fā)育畸形;葉酸可能通過穩(wěn)定DNA甲基化拮抗EOM引起的Ahr和Wnt/β-catenin信號通路變化。我們的研究提示葉酸可用于防治大氣PM2.5引起的先天性心臟疾病。
【學(xué)位單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R114
【部分圖文】：

PM2.5主要成分分布

圖 1.2 CH/CHIR 對 EOM 所致斑馬魚胚胎心臟畸形的影響(n=4)（圖A. 斑馬魚胚胎圖片，箭頭表示心臟畸形。0、0.2、1、5代表EOM的濃度（mg/L）B. 不同藥物處理的斑馬魚胚胎心臟畸形率統(tǒng)計； CH:CH223191；CHIR:CHIR99021;CCHIR的濃度分別為0. 5和1μM不同字母代表有統(tǒng)計學(xué)差異。）

補(bǔ)充CH/CHIR前后暴露于EOM中斑馬魚胚胎的心率和孵化率(n=4)
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 臧曉霞;紀(jì)明山;左平春;陳仕紅;孫中華;杜芳;;啶酰菌胺對斑馬魚胚胎及成魚的毒性[J];農(nóng)藥;2016年12期

2 沈自慧;楊淋清;吳德生;郭昱嵩;袁建輝;周麗;劉建軍;莊志雄;;基于斑馬魚胚胎進(jìn)行化學(xué)品毒性評價的方法[J];中國熱帶醫(yī)學(xué);2016年12期

3 王鴻奎;鞏杰;王新;劉東;;非肌性肌球蛋白Ⅱ-C在斑馬魚胚胎發(fā)育過程中的表達(dá)[J];交通醫(yī)學(xué);2016年01期

4 郭櫻子;欒亞楠;周玉玲;白承連;任湘鵬;;低劑量氯氟氰菊酯對斑馬魚胚胎運(yùn)動行為的影響[J];溫州醫(yī)科大學(xué)學(xué)報;2016年07期

5 趙崇軍;田敬歡;倪媛媛;馮婭茹;代一航;王金鳳;樊嬌嬌;楊冉;馬志強(qiáng);林瑞超;;馬錢子對斑馬魚胚胎發(fā)育的影響[J];中華中醫(yī)藥學(xué)刊;2016年11期

6 劉迎;胡燕;姜蕾;潘波;秦涵淳;林勇;;6種表面活性劑對斑馬魚胚胎發(fā)育的毒性效應(yīng)[J];生態(tài)毒理學(xué)報;2014年06期

7 何秋霞;董貞蘭;楚杰;孫桂金;韓利文;韓健;劉可春;;蘆薈大黃素對斑馬魚胚胎發(fā)育及運(yùn)動行為學(xué)的毒性研究[J];山東科學(xué);2015年03期

8 陳怡君;蒲韻竹;顏慧;鐘玉緒;王卓;李春杰;查曉丹;趙寶全;劉萍;;冰片對斑馬魚胚胎發(fā)育的安全性評價[J];中國藥房;2014年19期

9 劉迎;胡燕;姜蕾;潘波;秦涵淳;林勇;;5種酰胺類除草劑對斑馬魚胚胎發(fā)育的毒性效應(yīng)[J];農(nóng)藥;2014年11期

10 王雪;彭維兵;王希敏;劉可春;陳錫強(qiáng);張云;;富馬酸二甲酯對斑馬魚胚胎早期發(fā)育的影響[J];動物學(xué)雜志;2013年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 路暢;Dmrt2a和igf2bp1在斑馬魚胚胎發(fā)育中的功能研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

2 倪睿;Hars非經(jīng)典功能調(diào)控斑馬魚血管發(fā)育機(jī)制研究[D];西南大學(xué);2018年

3 謝華平;利用斑馬魚模型研究Pygo1與fhlA基因的發(fā)育生物學(xué)功能[D];湖南師范大學(xué);2012年

4 熊舒婷;miR-200家族在斑馬魚生殖發(fā)育中的功能研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

5 李文豪;溫度馴化對斑馬魚發(fā)育影響的表觀遺傳學(xué)研究[D];上海海洋大學(xué);2017年

6 陳玉明;氧化石墨烯對斑馬魚胚胎發(fā)育的毒性及機(jī)理[D];南開大學(xué);2016年

7 陸星;斑馬魚abcb4和abcc4基因抗毒物積累的功能研究[D];武漢大學(xué);2015年

8 趙紹陽;斑馬魚pik3c3敲除突變體中炎癥性腸病的機(jī)制研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2018年

9 桑慶;一中國耳聾家系致病基因的突變分析及致聾基因ILDR1在斑馬魚中的功能研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

10 陳蘭蘭;斑馬魚穿孔蛋白Aep1的生理功能研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2018年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李國清;lrp4在zebrafish胚胎發(fā)育中的功能初探[D];西北大學(xué);2018年

2 樂聰;大氣PM2.5對斑馬魚胚胎的心臟發(fā)育毒性及葉酸的保護(hù)機(jī)制[D];蘇州大學(xué);2018年

3 杜文文;Izumo1基因在斑馬魚精卵識別和融合過程中的功能研究[D];廣東海洋大學(xué);2018年

4 方成鑫;附子水溶性化學(xué)成分及其心臟毒性研究[D];成都中醫(yī)藥大學(xué);2018年

5 張雨晴;利用TALEN技術(shù)敲除斑馬魚cd99l2基因以及突變體造血表型的初步鑒定[D];南方醫(yī)科大學(xué);2016年

6 袁詩宇;斑馬魚Clock1a蛋白通過polo-like-kinase 1調(diào)控其生殖周期[D];蘇州大學(xué);2017年

7 楊妍;Maft去甲基化對斑馬魚NRF2信號通路基因表達(dá)的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

8 尚忻忻;基于極值搜索和模型預(yù)測控制的斑馬魚幼魚三維形態(tài)學(xué)建模[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

9 雷鵬輝;環(huán)境內(nèi)分泌干擾物雙酚S和雙酚F對斑馬魚早期發(fā)育的免疫毒性效應(yīng)及致毒機(jī)理[D];上海大學(xué);2018年

10 黃玉娟;持久性有機(jī)污染物PCBs對雌雄斑馬魚脂代謝的影響機(jī)制研究[D];華東師范大學(xué);2018年

本文編號：2870276