铅暴露引起的U251细胞基因表达差异及其分析
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慢性低水平铅暴露对发育期大鼠海马NMDAR-1 mRNA表达的影响傅大干;李华强;史源;蒋东波【期刊名称】《第三军医大学学报》【年(卷),期】2003(25)1【摘要】目的探讨发育期低水平铅暴露对大鼠学习记忆影响的分子机制。
方法采用原位杂交技术 ,研究低水平铅暴露后发育期海马NMDA受体亚单位1(NMDAR 1)mRNA表达的变化。
结果铅暴露组大鼠海马区锥体细胞层NMDAR 1mRNA与对照组相比在 16d时CA1区、CA3区分别增加 18 75 %和13 2 % (P <0 0 5 ) ,而在齿状回颗粒细胞层表达却降低 14 2 9% (P <0 0 1) ;在 3 2、64d除齿状回颗粒细胞层表达降低 9 67%、10 67%外 (P <0 0 1)外 ,其余各海马区未见有明显的光密度变化。
结论发育期铅暴露能导致NMDAR 1mRNA表达的改变 ,进而影响NMDAR 1的表达 ,这可能是铅暴露影响学习记忆的分子机制之一。
【总页数】3页(P60-62)【关键词】慢性低水平铅暴露;发育期;铅暴露;海马;N-甲基-D-天冬氨酸受体亚单位1mRNA;学习记忆;铅中毒【作者】傅大干;李华强;史源;蒋东波【作者单位】第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所儿科【正文语种】中文【中图分类】R595.2【相关文献】1.孕期低水平铅暴露对子代大鼠海马肾母细胞瘤过度表达基因的影响 [J], 刘钦;肖婷婷;张荣;牛玉杰2.孕期低水平铅暴露对子代大鼠海马神经生长相关蛋白表达的影响 [J], 尹洁;牛玉杰;张荣;宋波;程建新3.孕期至幼年期低水平铅暴露仔鼠海马锌离子平衡的变化及其发育期海马神经元的损伤 [J], 李海波;刘行;孙美花;梁建民4.异氟烷对发育期大鼠海马IL-1β mRNA、IL-6 mRNA和TNF-α mRNA表达的影响 [J], 施庆余;罗爱林;李世勇5.低水平铅暴露对不同脑发育期大鼠学习记忆能力的影响 [J], 黄琼;许月初;王身笏;蒋卓勤因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
重金属暴露及其致癌分子机制的研究进展蔡睿;卜俊国;许嘉俊【摘要】随着工业化活动和环境污染的加剧,对环境致癌物的监测、评估及防控已经成为人类健康所面临的重大研究课题.越来越多的研究表明,空气、水,土壤等环境中的重金属通过多种方式进入人体,不仅损害人体的血管、神经、免疫,以及造血功能,而且在体内的蓄积还可以导致癌症的发生.重金属致癌成为目前肿瘤预防和干预研究所关注的重点之一.该文针对镉、砷、铅汞暴露导致癌症发生的分子医学方面的研究进展予以综述.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2014(020)010【总页数】4页(P1786-1789)【关键词】重金属;致癌性;镉;砷;铅;汞【作者】蔡睿;卜俊国;许嘉俊【作者单位】南方医科大学附属珠江医院肿瘤中心,广州510282;南方医科大学附属珠江医院肿瘤中心,广州510282;广东省肿瘤靶向干预与防控研究院,广东清远511500【正文语种】中文【中图分类】R730.231重金属在体内蓄积影响着细胞的正常生理功能,其可以引起DNA和蛋白质的损伤以及构象的改变,从而诱导细胞凋亡、细胞周期改变以及细胞癌变。
由于重金属其毒性很高,即使低水平的暴露也会对人体造成很大的损害,并且随着环境污染的加剧,重金属暴露也越来越多。
因此,重金属致癌也越来越受到人们的重视。
目前,国际癌症研究机构已将砷、镉、铬、镍等多种重金属列为人类致癌物质。
随着对重金属与癌症关系的研究逐步深入,重金属致癌的分子医学研究受到广泛的关注。
该文重点讨论重金属镉、砷、铅、汞暴露及其致癌机制的研究进展。
1 镉暴露及其致癌机制世界卫生组织的癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer,IARC)已公布的研究结果表明,镉暴露可以导致癌症的发生[1]。
瑞典于默奥大学职业与环境医学部的Jin等[2]对镉的毒理及生化代谢研究结果提示,环境污染中的镉暴露进入人体后,在体内半衰期较长,将对人体产生较大的毒性效应。
铅对仔鼠学习记忆及其海马中SNAP-25基因表达的
影响的开题报告
一、问题陈述
铅是一种常见的污染物,广泛存在于环境中。
尽管许多研究已经证实了铅的毒性,特别是对于儿童的影响,但是对于它如何影响大脑学习记忆能力的了解还是不够深入。
本研究旨在研究铅对仔鼠的学习记忆以及其海马中SNAP-25基因表达的影响,以期更全面地了解铅的神经毒性作用。
二、研究内容和方法
本研究将使用仔鼠作为实验对象,将其分为实验组和对照组。
实验组仔鼠将接受每天10毫克/千克剂量的铅暴露,而对照组仔鼠将不接受铅暴露。
在暴露2周后,将对两组仔鼠进行以下测试:
1. Morris水迷宫测试:测试仔鼠的空间学习记忆和空间认知能力。
2. Y迷宫测试:测试仔鼠的学习记忆和认知强化能力。
3. 实时荧光定量PCR:检测海马中SNAP-25基因表达的变化。
三、预期结果
预计铅暴露的仔鼠将表现出较低的学习记忆和空间认知能力,且海马中SNAP-25基因表达水平较低。
这些结果将有助于更好地理解铅对中枢神经系统的影响及其对学习记忆功能的影响。
四、意义和应用
本研究的意义在于更全面地了解环境污染对人类的影响,从而在保护环境和预防慢性疾病方面提出更科学的建议。
此外,通过对铅毒性的研究,也可以为寻找其他重金属毒性的治疗方法提供指导。
职业铅接触及铅中毒工人外周血TCR Vγ基因表达特点
李萡;刘思初;杨力建;陈少华;刘薇薇;陈嘉榆;余卫;李扬秋
【期刊名称】《中国病理生理杂志》
【年(卷),期】2010(0)A10
【总页数】1页(P2035-2035)
【关键词】铅接触;TCR;V;人外周血;基因表达;职业接触;抗原受体
【作者】李萡;刘思初;杨力建;陈少华;刘薇薇;陈嘉榆;余卫;李扬秋
【作者单位】暨南大学医学院血液病研究所;广州市第十二人民医院
【正文语种】中文
【中图分类】R131
【相关文献】
1.职业砷接触工人外周血淋巴细胞p53及下游相关基因mRNA表达变化 [J], 文卫华;李瑛;成会荣;王攀;唐艳红
2.职业铅接触工人外周血中GATA-3和T-bet基因表达的变化 [J], 牛宇哲;李萡;刘薇薇;杨志前;杨力建;陈少华;刘思初;李扬秋
3.接苯工人外周血TCR Vα基因谱系和克隆性分析 [J], 李萡;李扬秋;杨力建;陈少华;余卫;刘薇薇;陈嘉榆
4.职业接铅工人外周血细胞DNA损伤检测的彗星试验 [J], 叶细标;傅华;朱靳良;倪为民;鲁翼雯;杨水莲;匡兴亚;舒宝兴
5.苯接触及苯中毒工人外周血TCR-CD3分子复合物基因表达特点 [J], 李萡;曾可静;杨力建;陈少华;余卫;刘薇薇;陈嘉榆;李扬秋
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低水平铅暴露对仔鼠海马基因表达影响徐健;颜崇淮;钟乐;吴胜虎;余晓丹;余晓刚;张燕萍;沈晓明【期刊名称】《中国公共卫生》【年(卷),期】2008(24)3【摘要】目的采用基因芯片方法,筛查低水平铅暴露对仔鼠海马基因表达的影响。
方法建立出生前后低水平铅暴露大鼠的动物模型,即妊娠期和哺乳期给予母鼠0.2%醋酸铅溶液自由饮水,仔鼠断乳时测定其血铅水平,鉴定模型成功后提取仔鼠海马总RNA,采用[α-33P]dATP标记的基因芯片检测铅对仔鼠海马基因表达谱的影响。
结果实验组血铅水平(3.41±0.27)μmol/L高于对照组(0.29±0.06)μmol/L,P<0.05。
基因芯片筛查发现有130个基因出现2倍以上的表达变异,其中120个上调,10个下调,多为已知功能基因,上调的包括跨膜信号传递系统的系列基因、神经代谢和发生相关的基因、神经传导相关的基因及炎症因子基因等,下调的包括与凋亡和细胞应激相关的基因。
结论出生前后低水平铅暴露引起断乳期大鼠海马基因表达谱的变化,可能是发育期铅暴露影响学习记忆等海马主要生理功能的物质基础。
【总页数】3页(P317-319)【关键词】铅;海马;基因表达;大鼠;基因芯片【作者】徐健;颜崇淮;钟乐;吴胜虎;余晓丹;余晓刚;张燕萍;沈晓明【作者单位】上海交通大学医学院附属新华医院上海市儿科医学研究所【正文语种】中文【中图分类】R135.11【相关文献】1.低水平铅暴露对仔鼠白细胞78kd糖调蛋白表达的影响 [J], 王林静;郑瑛;钱永常2.胚胎期和哺乳期铅暴露对仔鼠海马代谢型谷氨酸受体5表达的影响 [J], 徐健;颜崇淮;邹向宇;钟乐;余晓刚3.孕哺期铅暴露对仔鼠学习记忆能力及海马组织中P-JNK表达的影响 [J], 陈灿映;冯静;刘芳丽;王玲;李文杰4.母体铅暴露对仔鼠海马组织中P2X7受体表达的影响 [J], 李宁;吕丰收;张平安;乔明武;赵秋艳;宋莲军;李丽5.降铅Ⅰ号对低水平铅暴露仔鼠血铅及海马一氧化氮合酶的影响 [J], 陈玉燕;陈健;张明;王晓鸣;宣桂琪;王建平因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
环境因素对基因表达的影响及其机制人类的基因构成决定了许多个人的特征和性格,但是环境因素也有对基因表达的影响。
环境因素包括饮食、气候、暴露在有毒物质中以及生活方式等。
近年来,许多研究表明环境因素在影响基因表达中扮演着关键的角色。
这些研究也提醒了我们,环境对健康的影响不止于表面上看到的那些。
然而,在深入探究这种影响之前,我们需要先了解什么是基因表达。
基因表达是指基因编码的蛋白质是否被转录和翻译成蛋白质。
当基因被转录成RNA后,该RNA分子能够使生物体内更多的这种蛋白质被制造出来。
环境因素可以影响这个过程,从而影响蛋白质的数量和功能。
一些环境因素的影响某些环境因素可以对基因表达产生影响,这些环境因素包括以下几个方面。
饮食对于人类的健康而言,食物是至关重要的。
在过去的30年间,我们的饮食方式已经发生了巨大的变化。
研究表明,现代饮食中脂肪和糖的摄入量高于以前,而蛋白质的摄入量已经降低了。
这种饮食习惯趋势是易导致疾病发生的一种危险因素。
环境污染环境污染是另外一个影响基因表达的因素。
化学物质的暴露,例如汞,镉,铅,污染物和放射性物质等,会对生物的DNA产生损害,从而引起突变和基因失活。
这些改变对于健康的影响并不立竿见影,而是会随着时间的累积而逐渐显现。
生活方式生活方式包括睡眠、运动、吸烟和饮酒等方面。
这些生活方式与基因表达之间存在非常密切的联系。
例如,夜班工作可以改变人体内分泌系统的正常工作方式,从而影响基因表达,这也是为什么夜班会对健康产生负面影响的原因之一。
与此类似的是,运动、吸烟和饮酒也会对基因表达产生影响。
环境因素对基因表达的影响机制环境因素对基因表达的机制非常复杂,根据一个人的背景和遗传信息而异。
在一定程度上,环境因素影响了DNA甲基化和组蛋白修饰这两个生物分子。
DNA甲基化是指通过在DNA分子上附加甲基而发生的改变,从而影响到基因表达。
该过程是可逆的,并且在许多基因表达过程中发挥着重要作用。
此外,组蛋白修饰也是细胞DNA乃至基因表达过程中的另一种重要机制。
慢性铅暴露对大鼠脑组织PARP1基因mRNA表达影响及与氧化应激的关系李炜娟;杨天富;宛明;徐群英;任清风;张中伟;冯建高;肖元梅【期刊名称】《中国老年学杂志》【年(卷),期】2018(038)015【摘要】目的观察饮水铅暴露对大鼠大脑皮质、小脑、海马组织中腺苷酸二磷酸核糖聚合酶(PARP)1基因mRNA表达的影响及其与氧化应激的关系.方法 40只SD大鼠根据体重按随机区组法分为5组(对照组和4个暴露组),每组分别自由饮用去离子水、100、200、400、800 mg/L的醋酸铅溶液,连续染毒60 d后取大脑皮质、小脑和海马,RT-PCR技术检测脑组织PARP1基因mRNA的表达量,并测定脑组织铅、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的含量.结果与对照组比较,4个铅暴露组大脑皮质、小脑和海马中PARP1 mRNA表达量显著下降,铅含量显著上升(均P<0.05);最低剂量组大脑皮质及小脑SOD、GSH-PX含量,低剂量组大脑皮质及小脑SOD、GSH-PX含量、海马SOD含量,中、高剂量组大脑皮质、小脑、海马中SOD、GSH-PX含量均显著低于对照组(均P<0.05);最低剂量组海马MDA,低剂量组小脑及海马MDA,中、高剂量组大脑皮质、小脑、海马MDA含量均显著高于对照组(均P<0.05).随着染铅剂量的升高,各脑组织SOD、GSH-PX含量基本呈逐渐下降趋势,MDA水平基本呈逐渐升高趋势.大脑皮质、小脑、海马PARP1 mRNA表达量均与其组织铅含量及MDA含量呈显著负相关(P<0.05,P<0.01),与SOD含量呈显著正相关(P<0.05);大脑皮质及小脑PARP1 mRNA表达量与GSH-PX含量显著正相关(P<0.05,P<0.01).结论铅可通过诱导细胞氧化应激影响PARP1基因mRNA表达.【总页数】4页(P3727-3730)【作者】李炜娟;杨天富;宛明;徐群英;任清风;张中伟;冯建高;肖元梅【作者单位】南昌大学抚州医学院,江西抚州 344000;南昌大学抚州医学院,江西抚州 344000;南昌大学抚州医学院,江西抚州 344000;南昌大学抚州医学院,江西抚州 344000;南昌大学抚州医学院,江西抚州 344000;南昌大学抚州医学院,江西抚州 344000;南昌大学抚州医学院,江西抚州 344000;南昌大学抚州医学院,江西抚州 344000【正文语种】中文【中图分类】R114【相关文献】1.染铅大鼠脑组织JWA mRNA表达变化与氧化应激损伤的关系 [J], 任晓慧;张中伟;徐群英;李伟;冯建高;任清风;李炜娟;肖元梅2.慢性铅暴露对大鼠脑组织XRCC1 mRNA表达的影响及其与氧化应激的关系 [J], 李炜娟;任清风;徐群英;张中伟;李伟;冯建高;任晓慧;肖元梅3.饮水铅暴露对大鼠脑组织APE1表达的影响及与氧化应激的关系研究 [J], 任清风;李炜娟;徐群英;张中伟;李伟;冯建高;任晓慧;肖元梅4.慢性低水平铅暴露对发育期大鼠海马NMDAR-1 mRNA表达的影响 [J], 傅大干;李华强;史源;蒋东波5.调心方有效部位对类AD大鼠脑组织凋亡信号转导分子Caspase-3及凋亡相关基因bcl-2、bax mRNA表达的影响 [J], 杨戈;林水淼;赵伟康;金红姝;徐品初;周如倩;郁志华;张钦传;王健因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
RNA干扰靶向XIAP对人脑胶质瘤细胞U251的生物学行为影响孙其恩;韩晔晖;朱壮彦【摘要】目的采用RNA干扰技术(RNAi)抑制X连锁凋亡抑制蛋白(XIAP),观察抑制前后人脑胶质瘤细胞U251的生物学行为.方法 DNA重组技术合成针对人脑胶质瘤U251细胞XIAP基因三条siRNA(siRNA1,siRNA2,siRNA3),以脂质体2000作为载体进行转染,RT-PCR法检测XIAP的mRNA表达,选择特异性较高的siRNA,以此 siRNA为标准建立20 nmol/L、30 nmol/L、50 nmol/L3个浓度梯度,转染细胞,Western blot 检测XIAP基因的蛋白表达,选出最低有效浓度;流式细胞仪检测抑制前后细胞周期和凋亡率.结果 siRNA成功转染了人脑胶质瘤细胞U251,转染率达到80%以上;RT-PCR检测siRNA2特异性较高;Western-blot检测终浓度为30 nmol/L的siRNA抑制效率较高;流式细胞仪检测停滞在G0/G1期的细胞增多,在S 期的细胞减少,并且细胞的凋亡率增加.结论通过RNA干扰可以抑制人脑胶质瘤U251细胞XIAP的表达,促进人脑胶质瘤细胞凋亡,从而抑制细胞的生长.【期刊名称】《中西医结合心脑血管病杂志》【年(卷),期】2011(009)006【总页数】3页(P720-722)【关键词】RNA干扰;脑胶质瘤细胞U251;X连锁凋亡抑制蛋白【作者】孙其恩;韩晔晖;朱壮彦【作者单位】山西省大同市第五人民医院,037006;中国人民解放军第三二二医院;大同大学医学院【正文语种】中文【中图分类】R739.4;R255.2脑胶质瘤是神经系统最常见的恶性疾病,起源于神经上皮的原发肿瘤,约占颅内肿瘤的 35%~60%,具有血供丰富,浸润性生长等恶性肿瘤的生物学特点。
外科手术要完全切除脑胶质瘤很难,化学治疗、放疗的治疗效果不容乐观,且易发生一些毒副反应,肿瘤复发率高,预后差,病死率高。
shRNA敲低ILK后对人脑胶质瘤细胞U251增殖、迁移及侵袭的影响目的:观察应用shRNA敲低人脑胶质瘤U251细胞系ILK基因表达后,对其在增殖、迁移、侵袭的影响。
方法:将特异性的shRNA表达载体质粒ILK-PGFP-V-RS转染人脑胶质瘤细胞系U251(U251-ILK),同时构建空质粒组(U251-NC)稳定转染细胞株。
运用RT-PCR及蛋白质免疫印迹(Western blot)测定各组细胞株的ILK、cyclin D1、E-cadherin、Snail mRNA及其蛋白表达水平,应用Transwell及预铺Matrigel的小室检测转染后相应细胞株的迁移和侵袭能力,同时使用CCK8法检测细胞株增殖能力。
结果:顺利构建成具有稳定敲低ILK表达水平的U251-si细胞株。
U251-si细胞已证实ILK无论在mRNA水平还是其蛋白质水平均较U251组、U251-N显著降低(P<0.05)。
结论:应用shRNA 敲低胶质瘤细胞系U251中ILK基因后,抑制了胶质瘤细胞的增殖迁移及侵袭能力,为临床治疗提供新的作用靶点。
[Abstract] Objective:To investigate the change of tumorigenesis,proliferation,migration and invasion of human brain cells U251 after knockdown ILK by shRNA interference.Method:U251 were transfected with the specific ShRNA (ILK-PGFP-V-RS)vector(U251-si),and empty vector were constructed as a negative control(U251-N).Stable transfected cells were established.The expression of ILK Cyclin D1 E-cadherin Snail mRNA and its protein among the stable transfected cells were detected by RT-PCR,Western blot,respectively.Cell migration and invasion ability were detected by Transwell assay(Matrigel matrix per well were used in vasion assay).Result:The stable transfected cell lines U251,U251-si,U251-N were constructed.Conpared to the control cell,the anility of proliferation,migration,invasion were markedly inhibited in the cells(P<0.05).Conclusion:The inproliferation,migration and invasion are inhibited by knockdown ILK through shRNA in glioma cell U251,suggesting that loss of ILK may play a significant role in gliomagenesis.[Key words] Glioma;shRNA;ILK;E-cadherin神经胶质细胞瘤是目前最常见的原发性中枢神经系统肿瘤,其多起源于神经上皮组织,并且其确诊较晚,预后差,死亡率高[1]。
(上接第192页)化学物引起的变态反应性皮炎主要与T 淋巴细胞介导的免疫反应有关,在诱导阶段即可引起局部淋巴结淋巴细胞的增殖,MTT 比色根据这一机理,在方法学上借鉴放射性标记的LLNA 法[5-6],使实验方法得到了改良,与传统动物实验相比,采用仪器进行检测,结果更精确、更客观,由于实验动物每组减少到4只,周期减少到6 7d ,大大减少了动物使用量,缩短了实验周期,可达到经济、快速检测化学物的目的,因此,LLNA (MTT 法)对化妆品皮肤致敏性安全性评价具有较好的应用前景。
参考文献[1]Basketter DA ,Lea LJ ,Dickens A ,et al.A comparison ofstatistical approaches to the derivation of EC3values from local lymph node assay dose responses [J ].J Appl Toxicol ,1999,19(4):261-266.[2]何国群,黄琼,黄俊明,等.噻唑蓝比色法测定化学物皮肤致敏性的研究[J ].中国卫生检验杂志,2006,16(8):1007-1008.[3]王宗惠,刘怡娜,苏英,等.一种改进的局部淋巴结试验-噻唑蓝法[J ].卫生毒理学杂志,2003,17(4):257-258.[4]马莉,阎春林,廖康煌,等.小鼠局部淋巴结检测结合耳肿胀程度鉴别光敏物的评估[J ].中华皮肤科杂志,2004,37(10):566-568.[5]OECD guideline for testing of chemicals.No.429.SkinSensitization :Local Lymph Node Assay [S ].OECD :Paris ,2002.[6]Environmental Protection Agency (EPA ).Heath EffectsTest Guidelines OPPTS 870.2600Skin Sensitization [S ].Washington ,DC :UA-EPA ,2003.(收稿日期:2009-08-19)中图分类号:R114文献标识码:A 文章编号:1002-3127(2010)03-0193-06·论著·铅暴露引起的U251细胞基因表达差异及其分析孟金萍,孙淑华,王艳蓉,杨旭,刘云波(中国医学科学院北京协和医学院实验动物研究所,北京100021)基金项目:国家973项目(2002CB512901)作者简介:孟金萍,研究员,研究方向:环境因子生物学效应。
通讯作者:刘云波,研究员,研究方向:环境生物学。
【摘要】目的铅暴露体外培养的人神经胶质瘤U251细胞,分析基因表达改变和分析差异基因功能,探讨铅暴露与疾病的相关性。
方法使用乙酸铅(终浓度为400μg /ml )分别暴露U251细胞8h 和24h ,提取RNA ,通过人全基因组芯片进行基因表达谱分析,芯片扫描结果经归一化处理,设定Ratio 值<0.5或≥2为表达有差异基因。
对这些基因进行基因本体(Gene Ontology ,GO )分类,查询差异基因与不同疾病的相关性。
结果铅暴露U251细胞导致2840条基因差异表达,GO 分类显示这些基因参与的生物过程主要有依赖DNA 的转录调控、细胞粘附、磷酸化以及细胞间的信息传递等;参与细胞膜构成,在细胞中的定位主要是线粒体和细胞外。
这些基因与疾病密切相关,主要的疾病有白血病(leukemia )、动脉硬化(atherosclerosis )、阿兹海默症(Alzheimer ’s disease )、糖尿病(diabetes mellitus )、精神分裂症(schizophrenia )、以及慢性炎症和癌变等。
结论铅暴露导致大量基因表达改变,致使细胞功能失常,并可能诱发多种疾病。
【关键词】铅;基因芯片;GO 分类Analysis of differential expression genes in gliomaU 251cell exposed to lead and gene ontologyMENG Jin-ping ,SUN Shu-hua ,WANG Yan-rong ,YANG Xu ,LIU Yun-bo (Institute of Laboratory Animal Science ,Chinese Academy of Medical Sciences &Peiking Union Medical College ,Beijing 100021,China )【Abstract 】ObjectiveTo investigate the change of gene expression in hunman neurogliomal U251cells that exposed tolead,to analyze the relativity of lead exposure with differential diseases.Methods The Human neurogliomal U251cells were exposed to lead with LD50concentration for8h and24h,then the total RNA were extracted.Microarray technique was used to screen out differentially expressed genes to analyze the effect of lead in human neurogliomal U251cells.We defined the gene as differential expression with ratio value<0.5or≥2.The differentially expressed genes were classified by using the Ontology taxonomy.The differentially expressed gene related disease was searched in MAS database.Results Compared with the control group,2840genes showed distinct differential expression after lead exposure.Interrelated disease such as leukemia,atherosclerosis,Alzheimer’s disease,diabetes mellitus,schizophrenia and chronic inflammation.Conclution Lead exposure resulted in the alteration of gene expression for a large number of genes in the U251cells,and led to the abnormality of cell function,which have the potential to cause many diseases.【Key words】Lead;Microarray;Gene Ontology铅是最古老的毒物之一,在现今生活中,由于铅的应用使得铅的污染也广泛存在,铅污染后,机体的许多系统包括肾脏、生殖、神经、胃肠道、免疫、心血管、骨骼、肌肉和造血等受到损害。
铅对中枢和外周神经系统中的多个特定神经结构有直接的毒性作用[1]。
铅通过呼吸道、消化道和皮肤3种途径进入人体,有机铅可由皮肤直接吸收进入血液,大部分蓄留在骨骼与牙齿中,严重铅中毒对人体造成的伤害是不可逆转的。
铅暴露致病的分子机制一直是人们致力于研究的课题。
多年来,大量的文献表明,铅暴露可以引起大量基因改变和调控异常,N-甲基-D-门冬氨酸(NMDA)被认为在突触可塑性中起重要作用,而突触可塑性是学习和记忆的基础。
铅对N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptors,NMDAR)有抑制作用,铅可以通过降低大鼠海马CA1、CA2、CA3区神经元NMDAR中的天冬氨酸和甘氨酸的活性,影响NMDAR 的通透性,铅离子对NMDA通道的影响有浓度依赖性[2-3]。
神经细胞粘附分子(NCAM)和神经钙粘着蛋白在突触的发生及突触可塑性中均起重要作用。
在小鼠发育早期进行铅染毒,会在分子水平抑制NCAM的发育调控机制,延缓这一转变过程,使脑组织中各成分的发育不能同步化,从而导致神经细胞的结构异常。
Ca2+是LTP诱发的起始信号,对突触前膜神经递质的释放、突触后膜的去极化及PKC的激活都是必需的,Ca2+在细胞内浓度的过高或过低均会影响脑功能。
在Ca2+通道中,Pb2+与Ca2+有一个高度特异的竞争位点,它可以通过与Ca2+竞争进入细胞内,占据电压依赖性Ca2+通道,降低或阻断Ca2+内流,这一作用在低水平的铅暴露时即能发生。
同样铅可竞争性取代Ca2+激活PKC、钙调蛋白激酶和camp-蛋白激酶,进而导致脑功能异常[4]。
在某些情况下,某些钙结合蛋白的活性改变可以反馈调节这些基因的mRNA转录。
PKC活性混乱导致大量受PKC调控的转录发生改变,如fos与jun、sialyltranferase、神经胶质纤维蛋白(glial fibrillary protein,GFAP)、谷胱甘肽S-转移酶生长因子(glutathione S-transferase growth,GST-P)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth,VEGF)和神经调节蛋白(neuromodulin),这些mRNA异常转录活性还能影响与铅结合的锌指核苷结合蛋白[5-12]。
神经元和海马星形胶质细胞是铅主要的靶细胞。
铅暴露还可减少成熟少突胶质细胞的数目,并且抑制其突起的延伸,从而损害少突胶质细胞和神经元之间的联系[13]。
铅的神经毒性备受研究者关注,我们选用人神经组织来源的神经胶质瘤U251细胞作为细胞模型,研究铅暴露U251细胞后的差异基因改变,对差异基因参与的细胞功能、基因通路、代谢、信号传导等进行分析,探讨铅致病的分子机制、神经毒性机理,为阐明铅毒性及治疗铅中毒提供科学依据。
1材料与方法1.1材料U251细胞:人神经胶质瘤细胞,由中国医学科学院细胞中心提供。