Nrf2对氯化镉所致大鼠睾丸和卵巢内质网应激的反馈调节作用

目的探讨转录因子NF-E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)对氯化镉所致大鼠睾丸和卵巢内质网应激的反馈调节作用。方法将48只SD大鼠随机分为对照组,氯化镉低、中、高剂量组,叔丁基对苯二酚(tert-bu-tylhydroquinone,tBHQ)组,tBHQ+氯化镉低、中、高剂量组,共8组,每组6只。对照组、tBHQ组分别给予腹腔注射0.9%生理盐水、20 mg/kg体重tBHQ溶液;氯化镉低、中、高剂量组分别腹腔注射1.14、2.28、4.56 mg/kg体重氯化镉溶液;tBHQ+氯化镉低、中、高剂量组于氯化镉染毒前120 min先行腹腔注射20 mg/kg体重tBHQ溶液后,分别腹腔注射1.14、2.28、4.56 mg/kg体重氯化镉溶液。染毒48 h后处死动物,取睾丸、卵巢组织,采用RT-PCR和Western blot法测定Bip、PERK、Nrf2 mRNA和蛋白的表达水平。结果与tBHQ组比较,tBHQ+氯化镉中剂量组大鼠睾丸Nrf2 mRNA和蛋白表达明显上调(F值分别为144.47、302.88,P<0.05),tBHQ+氯化镉低、中、高剂量组大鼠卵巢Nrf2 mRNA和蛋白表达均明显上调(F值分别为55.97、80.08,P<0.05);与同剂量氯化镉组比较,tBHQ+氯化镉中剂量组大鼠睾丸Nrf2蛋白表达明显上调(F=74.66,P值<0.05),此剂量组大鼠睾丸Bip、PERK表达水平无显著变化;tBHQ+氯化镉高剂量组大鼠卵巢Nrf2蛋白表达明显上调(F=30.58,P<0.05),大鼠卵巢Bip mRNA和蛋白、PERK mRNA表达均出现不同程度的下调(F值分别为33.13、25.28、30.24,P<0.05),且大鼠卵巢Nrf2蛋白表达与Bip mRNA、PERK mRNA表达均呈负相关关系(r值分别为-0.783、-0.817,P<0.05),tBHQ+氯化镉高剂量组大鼠睾丸PERK、Nrf2 mRNA和Bip、PERK、Nrf2蛋白的表达均明显低于氯化镉高剂量组(F值分别为19.73、53.63、25.28、99.98、74.66,P<0.05)。结论在不同氯化镉染毒剂量条件下,tBHQ的干预可不同程度地诱导大鼠睾丸和卵巢的Nrf2表达;大鼠卵巢Nrf2表达的上调,可通过PERK/Nrf2途径减轻ERS水平,以改善镉对卵巢组织的损害。

基于全外显子测序分析CES1和MUC5B基因多态性与乙酸甲酯中毒关联性

目的通过全外显子测序检测和分析乙酸甲酯中毒患者易感基因。方法采用判断抽样方法,选择2例职业性急性重度乙酸甲酯中毒患者及与其处于同一工种、同一工位、工作时间相似的直系亲属各1人作为研究对象,采集周围静脉血进行全外显子测序;将测序数据与公共基因组数据库进行对比以筛选变异位点,找出与乙酸甲酯中毒相关的基因位点,进行可疑致病突变基因注释与解读。结果全外显子测序结果显示,乙酸甲酯中毒患者与直系亲属对照间存在40个差异基因,包括80个单核苷酸多态性与8个插入缺失标记;其中,关联性较强的基因为羧酸酯酶1(CES1)和黏蛋白(MUC)5B。乙酸甲酯中毒患者CES1的基因位点发生c.248C>T(p.Ser83Leu)杂合突变,MUC5B的基因位点发生c.6635C>T(p.Thr2212Met)和c.7685C>T(p.Thr2562Met)的杂合突变,均为错义突变。经构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,获得证据等级较高的11对交互作用,所涉及的基因包括赖氨酸甲基转移酶2C、含E3泛素蛋白连接酶2的HECT和RLD结构域、中性粒细胞胞质因子1、还原型烟酰胺腺嘌二核苷酸磷酸氧化酶3、C末端结合蛋白2、锌指蛋白717、FSHD区域基因2家族成员C、FSHD区域基因1、MUC4、MUC6、MUC5B和MUC12。结论乙酸甲酯中毒患者基因位点CES1与MUC5B基因多态性可能与乙酸甲酯中毒的发生发展机制存在联系。

职业性急性乙酸甲酯中毒患者血浆代谢组学研究

目的采用非靶向代谢组学技术探究职业性急性乙酸甲酯中毒患者血浆内源性代谢谱的异常。方法采用判断抽样方法,选择6例职业性急性乙酸甲酯中毒患者为中毒组,10名无职业性化学有害因素接触史的同行业健康工人为对照组。采用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱法检测2组人群的血浆代谢物,进行非靶向代谢组学分析。采用主成分分析法和偏最小二乘法判别分析进行比较,寻找差异代谢物并分析其代谢通路。结果中毒组人群血浆代谢物谱与对照组人群比较差异有统计学意义。中毒组患者血浆中共筛选出195种差异表达代谢物;其中,119种表达上调,76种表达下调;脂类物质(脂质和脂质样分子)占比最高,为21.5%。与对照组比较,中毒组患者血浆中的差异代谢物富集于叶酸生物合成、氨基酸代谢、嘧啶代谢和鞘脂生物合成等代谢通路(P值均<0.05)。结论职业性急性乙酸甲酯中毒扰乱了机体的代谢;叶酸生物合成、氨基酸与脂质代谢等通路可能参与了中毒的发生发展。

中性粒细胞颗粒蛋白改善铅所致小鼠肝脏炎症作用

目的探讨中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)和髓过氧化物酶(MPO)对铅诱导的小鼠肝脏炎症的改善作用与机制。方法将无特定病原体级C57BL/6雄性小鼠随机分为对照组、铅暴露组、NE抑制剂组和MPO抑制剂组,每组3只。后3组小鼠均腹腔注射剂量为10 mg/kg体质量的乙酸铅溶液,对照组小鼠腹腔注射等体积0.9%氯化钠溶液,每周3次,连续4周。于最后7 d,2个抑制剂组小鼠分别予腹腔注射剂量为40 mg/kg体质量的NE抑制剂西维来司他钠或MPO抑制剂4-氨基苯甲酰肼,每天1次。观察小鼠体质量和肝脏组织病理学改变情况。采用荧光定量聚合酶链式反应法检测小鼠肝组织中炎症基因肿瘤坏死因子-α(Tnfa)、白细胞介素-1β(Il1b)、白细胞介素-6(Il6)、核酸结合寡聚结构域样受体热蛋白结构域相关蛋白3(Nlrp3)、凋亡相关点样蛋白(Asc)和半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase1)的mRNA表达。采用蛋白质印迹法检测NLRP3、ASC和CASPASE-1蛋白表达水平。结果4组小鼠活动基本正常,体质量差异无统计学意义(P>0.05)。苏木精-伊红染色结果显示,铅暴露组小鼠肝细胞大小不一、细胞边界模糊,呈现早期炎症反应;经NE或MPO抑制剂干预后,2个抑制剂组小鼠肝组织早期炎症反应情况均有所改善,MPO抑制剂组小鼠改善程度优于NE抑制剂组。铅暴露组小鼠肝组织中Tnfa、Il1b、Il6、Nlrp3、Asc、Caspase1的mRNA和ASC、CASPASE-1蛋白的相对表达水平均高于对照组(P值均<0.05)。与铅暴露组比较,NE抑制剂组小鼠肝组织中Tnfa、Il1b、Il6、Nlrp3和Asc的mRNA相对表达水平均下降(P值均<0.05),MPO抑制剂组小鼠肝组织中Tnfa、Il1b、Il6、Caspase1的mRNA和ASC、CASPASE-1蛋白的相对表达水平均下降(P值均<0.05)。结论铅可能通过激活NLRP3炎症小体活化诱导小鼠肝脏炎症;NE或MPO抑制可通过减缓NLRP3炎症小体活化,进而改善铅诱导的小鼠肝脏炎症反应。

基于网络药理学与分子对接技术探讨姜黄素治疗矽肺的作用机制

目的通过网络药理学结合分子对接技术探讨姜黄素治疗矽肺的作用机制。方法基于多个数据库收集姜黄素与矽肺靶点,建立姜黄素治疗矽肺的靶点预测网络,将共同靶点提交STRING数据库,采用Cytoscape软件分析连通度,对排序前20的基因进行基因本体(GO)功能分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,对获取的靶点进行分子对接,研究姜黄素治疗矽肺的作用机制。结果从数据库中获取了311个与姜黄素相关的靶点,270个与矽肺相关的靶点,74个姜黄素与矽肺的共同靶点。GO功能分析显示,这些靶点与2665个通路相关;KEGG通路富集分析显示了188个相关通路。分子对接结果显示,姜黄素与丝裂原活化蛋白激酶3(MAPK3)、白细胞介素(IL)6、丝氨酸/苏氨酸激酶1(AKT1)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、信号转导与转录激活因子3、白蛋白、Jun原癌基因、肿瘤坏死因子(TNF)、IL1B、肿瘤蛋白p53、C-C基序趋化因子配体2和纤连蛋白1等靶点均具有良好的结合能力。结论姜黄素对矽肺的治疗作用是通过多靶点及多通路共同实现的;具体而言,姜黄素可能通过与核心靶点MAPK3、IL6、AKT1、VEGFA和TNF结合,调节MAPK、IL6、TNF、磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B和VEGF等信号通路,从而发挥治疗矽肺的作用。