50 Hz磁场暴露对APP/PS1双转基因小鼠大脑皮层组织代谢的影响

目的探究50 Hz磁场暴露对APP/PS1双转基因小鼠大脑皮层组织代谢的影响。方法将12只APP/PS1双转基因12周龄雄性小鼠随机分为对照组(C组)和50 Hz磁场暴露组(MF组),每组6只。磁场暴露组小鼠暴露在1.0 mT 50 Hz磁场中,2 h/d,持续21 d;对照组小鼠除无磁场暴露外,其余条件与磁场暴露组相同。暴露结束后按标准方法取小鼠大脑皮层组织,进行高分辨非靶代谢组学检测,包括样品代谢物提取、样品LC-MS/MS质谱分析、代谢物定性定量、数据分析等。结果50 Hz磁场暴露对APP/PS1双转基因小鼠的发育无明显影响。本次高分辨非靶代谢组学检测共鉴定出1068种代谢物。依据变异倍数分析(FC>1.5或FC<0.67倍,P<0.05),50 Hz磁场暴露后小鼠皮层组织共定性出22种差异代谢物,其中11-酮-β-乳香酸增加最明显(FC=80.68),5-氨基酮戊酸降低最明显(FC=0.34)。依据OPLS-DA(VIP>1,P<0.05),共筛选30种差异代谢物,其中VIP位居前3位的是2-油酰-1-软脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(VIP=19.76,FC=0.52)、去氢抗坏血酸(VIP=12.71,FC=0.72)、肌苷(VIP=10.64,FC=1.05)。差异代谢物层次聚类分析、相关性和KEGG通路分析显示,这些差异代谢物可能参与了16条KEGG通路,其中差异代谢物L-天冬氨酸可参与其中的13条通路、L-丙氨酸可参与其中的7条通路、乙酰胆碱可参与其中的3条通路。结论50 Hz磁场暴露可能对APP/PS1双转基因小鼠的氨基酸代谢、蛋白转运、辅酶A和氨酰tRNA生物合成、肌动蛋白细胞骨架调节、神经细胞配体-受体的相互作用等方面产生一定影响。

50 Hz磁场暴露对Neuro2a/APP(695)细胞基因转录的影响

目的研究50 Hz磁场暴露对Neuro2a/APP(695)细胞基因转录的影响。方法Neuro2a/APP(695)细胞简单随机分为假性辐照组和磁场暴露组(n=3)。暴露条件为1.0 mT 50 Hz正旋波磁场,4 h/d,连续3 d;假性辐照组细胞除无磁场暴露外,余同磁场暴露组。暴露结束后按标准方法送样,进行转录组测序检测,包括样品RNA提取、数据质量评价和数据分析等。结果50 Hz磁场暴露后Neuro2a/APP(695)细胞有141种定性的基因表达发生了明显的变化,其中有129种表达上调、12种表达下调。GO富集分析结果显示,Neuro2a/APP(695)细胞中62种上调差异表达基因涉及432类显著GO功能富集,其中涉及生物学过程337类、细胞组分16类、分子功能79类;3种下调差异表达基因共涉及275类显著GO功能富集,其中涉及生物学过程260类、细胞组分5类、分子功能10类。KEGG通路分析显示,这些差异基因可能参与了20条KEGG通路,其中2个下调差异表达基因通路,18个上调差异表达基因通路。结论50 Hz磁场暴露可能对Neuro2a/APP(695)细胞的黏附连接、Hippo信号通路、糖胺聚糖生物合成-硫酸软骨素/硫酸皮肤素、蛋白消化和吸收和甘露糖型O-聚糖生物合成等方面产生影响,以上通路可能是50 Hz磁场对Neuro2a/APP(695)细胞产生影响的主要途径。

50 Hz磁场和双酚A暴露对大鼠脑组织和Neuro-2a细胞Tau蛋白磷酸化的影响

目的研究50 Hz磁场、双酚A(bisphenol A,BPA)单独和联合暴露对神经细胞Tau蛋白磷酸化的影响。方法24只SD雄性大鼠,体质量(150±10)g,分为对照组(生理盐水灌胃+50 Hz磁场假性暴露)、50 Hz磁场暴露组(0.5 mT、4 h/d 50 Hz磁场暴露+生理盐水灌胃)、BPA暴露组(BPA20μg·kg^(-1)·d^(-1)灌胃+50 Hz磁场假性暴露)、50 Hz磁场和BPA复合暴露组(BPA 20μg·kg^(-1)·d^(-1)灌胃+0.5 mT、4 h/d 50 Hz磁场暴露)4组,每组6只。处理1次/d,6 d/周,连续12周。小鼠神经母细胞瘤细胞株(Neuro-2a),分为对照组、50 Hz磁场暴露组(1 mT、48 h)、BPA暴露组(100μmol/L、24 h)、50 Hz磁场+BPA复合暴露组(1 mT、48 h+100μmol/L,24 h)4组。大鼠暴露结束按标准方法取材,组织免疫荧光化学方法检测大脑皮层和海马脑组织Tau-Thr^(231)、Tau-Ser^(404)的表达以及细胞凋亡。细胞实验暴露后采用CCK-8法检测细胞活力,采用细胞免疫荧光化学和Western blot方法检测Tau-Thr^(231)、TauSer;、Caspase-3的表达。结果50 Hz磁场暴露12周后,大鼠皮层和海马脑区Tau-Thr^(231)位点磷酸化水平明显升高(P<0.05);BPA暴露或与50 Hz磁场复合暴露12周后,大鼠皮层和海马脑区Tau-Thr^(231)位点磷酸化水平、皮层Tau-Ser^(404)位点磷酸化水平明显升高(P<0.05),复合暴露组皮层和海马脑区细胞凋亡水平变化明显(P<0.05)。50 Hz磁场暴露、BPA单独暴露或与50 Hz磁场复合暴露48 h后,Neuro-2a细胞活力均明显低于对照组(P<0.05)。50 Hz磁场暴露48 h后,Neuro-2a细胞Tau-Ser^(404)位点磷酸化水平明显高于对照组(P<0.05);BPA单独暴露或与50 Hz磁场复合暴露48 h后,Neuro-2a细胞Tau-Thr^(231)位点和Tau-Ser^(404)位点磷酸化水平、Caspase-3的表达水平明显升高(P<0.05)。结论50 Hz磁场、BPA暴露可引起神经细胞Tau蛋白不同位点过度磷酸化,并且二者之间存在协同效应,可引起神经细胞损伤。

50Hz弱磁场诱导离体表皮生长因子受体聚集

利用原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)观测到浓度为5滋g/mL离体表皮因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)蛋白在50Hz磁场作用下发生聚集,其颗粒呈现倍数变大和变高趋势;利用透射电镜(transmission electronic microscope,TEM)也得到类似的蛋白变大趋势。结果表明,在AFM和TEM下观察到,磁场作用后蛋白聚集颗粒的平均半高宽(平均直径)由(21.7±2.2)nm(12.5nm)增大到(33.0±4.0)nm(23nm),最可几高度由(1.42±0.18)nm增加到(3.08±0.17)nm。这种由磁场引起的聚集效应呈时间依赖性。利用Alexa-488-EGF标记EGFR观察了磁场暴露对细胞上EGF受体表达的影响,提示EGF受体的表达可能稍有上调。上述结果提示50Hz磁场信号可能通过影响EGFR的膜上聚集状态来影响下游信号通路。这种对信号通路的影响可能是电磁场生物性效应的一种机制。

135Hz极低频电磁场对HepG-2细胞内Ca^(2+)浓度的影响

目的:研究135Hz(电场强度为80V·m-1)极低频电磁场(ELF)暴露对HepG-2细胞内Ca2+浓度的影响。方法:采用荧光探针Fluo-3/AM标记细胞内Ca2+,135HzELF照射HepG-2细胞1h后,利用激光扫描共聚焦显微镜技术测定细胞内Ca2+浓度,加入L-型Ca2+通道拮抗剂硝苯地平,探讨135HzELF影响HepG-2细胞内Ca2+浓度变化的具体机制。结果:未暴露组细胞荧光强度较弱,ELF暴露组细胞荧光强度增高,与未暴露组有统计学意义(P<0.01);用硝苯地平干预组细胞荧光强度减弱,与未干预组有统计学意义(P<0.01)。结论:135HzELF可能通过引起L-型Ca2+通道的开放造成HepG-2细胞发生Ca2+超载。

135Hz极低频电磁场对Hep G-2细胞骨架及Bcl-2的影响

目的:研究135HzELF照射对HepG-2细胞骨架以及Bcl-2表达的影响。方法:135HzELF分别照射HepG-2细胞6h、12h、24h,运用免疫荧光染色法标记广谱细胞角蛋白和抗凋亡蛋白Bcl-2,用激光扫描共聚焦显微镜观察135HzELF照射后细胞骨架以及Bcl-2的变化。结果:135HzELF照射6h,HepG-2细胞胞浆中的角蛋白在核周呈斑片状表达,荧光增强;照射12h,细胞收缩变圆,HepG-2细胞角蛋白丝状纤维减少,部分呈团块状分布;照射24h,HepG-2细胞中角蛋白分布明显不均匀,浓缩于细胞质边缘,多见团块状分布。与之相对应,随着照射时间延长HepG-2细胞中Bcl-2荧光有减弱趋势。结论:135Hz的ELF照射可引起HepG-2细胞骨架发生凝集、部分断裂等凋亡形态变化,这种变化可能是由于Bcl-2表达减少所致。