多溴联苯醚和全氟烷基酸的分子毒理机制研究

多溴联苯醚(PBDEs)和全氟烷基酸(PFAAs)是两类使用量大、环境污染广泛、人体暴露严重的新型有机污染物,2009年已纳入《斯德哥尔摩公约》持久性有机污染物(POPs)名单,但其毒性效应及作用机制并不明确.本文综述了本课题组近几年针对多溴联苯醚PBDEs和全氟烷基酸PFAAs的分子毒理机制研究工作,主要集中在这两类污染物对甲状腺系统、雌激素系统和肝脏脂肪酸代谢系统干扰效应的分子机制研究.本文分别从分子、细胞和活体三个层面,研究了污染物与核受体的直接结合作用、结合后受体的构象变化、细胞内受体的转录活性、以及活体暴露后受体调控基因的表达变化,由此阐明了污染物通过与受体直接作用导致细胞和活体生物功能改变的分子机制.同时结合计算模拟,探讨了污染物生物效应与其化学结构之间的关系,发现污染物的受体活性取决于它们与受体结合的空间构型,而其活性强度基本与二者的结合能力一致,主要受疏水作用和氢键的影响.此外,还通过研究污染物与天然配体转运蛋白的相互作用,明确了各个污染物与转运蛋白的结合能力,探讨了其构效关系,并评估了污染物对天然配体在体内转运过程的潜在干扰效应.通过上述研究工作,提出了多层面、多靶点研究环境污染物分子毒理机制的新思路,建立和引进了研究污染物与生物靶分子相互作用的新方法,发现了PBDEs、PFAAs与TR、ER、PPARγ核受体结合的新模式,为深入了解这些污染物的分子毒理机制提供了有用的信息和有效的研究手段.

“毛细管电泳快速分析蛋白质”开放实验的实践

为生物学专业本科生开设“毛细管电泳快速分析蛋白质”开放实验的实践和探索，包括实验选题的意义、实验目的、实验内容以及实验结果与讨论。此实验可作为毛细管电泳快速检测蛋白质的教学实验。

基于蛋白质组学研究微/纳塑料对巨噬细胞的潜在 影响

微塑料作为一种新型环境污染物,其对动物和人体的潜在健康风险受到了广泛的关注。本研究基于蛋白质组学分析研究了2种尺寸(3μm和75 nm)聚苯乙烯微/纳塑料对小鼠巨噬细胞(RAW264.7)生物学功能的影响。研究结果表明3μm聚苯乙烯微塑料(124)导致差异表达蛋白质的数量相比于75 nm聚苯乙烯纳塑料(152)更少。通过对差异表达蛋白质进行GO(gene ontology)功能注释分析,发现3μm聚苯乙烯微塑料和75 nm聚苯乙烯纳塑料都可以对巨噬细胞的生物学过程、细胞组分和分子功能这三大生物学功能产生影响。进一步通过对差异表达蛋白质进行KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)信号通路富集分析,发现3μm聚苯乙烯微塑料和75 nm聚苯乙烯纳塑料对巨噬细胞炎症反应及调节炎症反应相关的信号通路的影响非常显著。综合以上结果,本研究发现微/纳塑料对巨噬细胞的多个生物学功能具有潜在影响。推测巨噬细胞功能受损可能会影响其在免疫反应中的调节功能,进而导致机体炎症的发生和发展。本研究为微/纳塑料的人体健康潜在危害提供了科学依据和理论基础。

聚苯乙烯微/纳塑料暴露对小鼠RAW264.7巨噬细胞mRNA表达谱的影响

当前,微/纳塑料对人类和动物的潜在健康危害效应受到了广泛关注.本文基于基因组学分析方法,以3μm和75 nm的聚苯乙烯塑料微球作为微塑料和纳塑料的模型,以小鼠RAW264.7巨噬细胞作为细胞模型,研究了微/纳塑料对该细胞基因表达的影响,以探讨微/纳塑料对巨噬细胞免疫功能的潜在影响.结果表明,纳塑料导致RAW264.7细胞差异表达基因数量(1μg·mL^(-1)暴露浓度,143个)要多于微塑料(1μg·mL^(-1)暴露浓度,82个);通过GO(Gene Ontology)对差异表达基因分析发现,微/纳塑料均能影响RAW264.7细胞的生物学过程、分子功能、细胞组成这三大生物学功能.通过KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分析差异基因富集的通路,发现微/纳塑料暴露能影响RAW264.7细胞的免疫/炎症疾病相关通路,如缺氧诱导因子-1(HIF-1)通路和甲型流感(Influenza A)通路等.使用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对10个显著差异表达基因进行验证,实验结果与基因组测序结果一致.综上所述,微/纳塑料暴露可能会导致巨噬细胞产生炎症反应,进而导致机体免疫功能紊乱.

毛细管电泳在核酸适配体研究及核酸适配体筛选中的应用

核酸适配体是指通过指数富集配体系统进化(SELEX)技术从随机寡核苷酸文库中筛选得到的高亲和性与特异性的寡核苷酸序列配体。毛细管电泳是高效、快速、低成本的微量分离分析技术。应用毛细管电泳高效、快速筛选核酸适配体是近几年出现的新方法。本文介绍了核酸适配体筛选过程中的主要分离方法如亲和色谱、醋酸纤维素膜、凝胶电泳和磁性分离等方法,并对近年来毛细管电泳在核酸适配体中的亲和作用研究以及用于核酸适配体筛选(CE-SELEX)的主要方法(ECEEM,NECEEM,Non-SELEX和三者比较)和研究进展进行了综述。