RNA m6A甲基化在DEHP暴露致小鼠精母细胞发生DNA损伤反应中的作用研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bafjeght
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)暴露可以导致雄性生殖毒性,影响精子发生过程。但目前关于DEHP暴露致雄性生殖毒性的研究主要集中在DEHP暴露对睾丸组织及生精细胞的氧化应激、凋亡的影响和对精子质量等的研究,对于DEHP致精子发生障碍的机制认识尚浅,不能深刻揭示DEHP暴露对生精细胞的影响,例如,减数分裂作为精子发生过程的重要一环,DEHP暴露对精母细胞生理过程有何影响尚不明确。N6-甲基腺苷(m6A)作为转录后修饰对调节基因表达至关重要,且已有研究表明m6A调控精子发生过程的正常进行,对精子发生而言不可或缺。但m6A在DEHP暴露致精母细胞损伤中的调控作用仍有待探索。本研究拟通过体外细胞实验,从表观遗传角度探讨m6A在DEHP诱导小鼠精母细胞基因毒性中发挥的作用,从而深入研究DEHP致精子发生障碍的毒作用机制。通过建立小鼠精母细胞GC-2的DEHP暴露模型,观察DEHP对GC-2细胞的DNA复制活性的影响,并结合对细胞周期、细胞内活性氧(ROS)检测,以了解DEHP对GC2-细胞的基因毒性,并探讨相应毒性机制;在此基础上,检测了GC-2细胞内DNA双链断裂(DSBs)的水平及细胞对DSBs的可能修复途径,进一步探索DEHP对GC-2细胞基因组的影响;并通过观测DEHP暴露GC-2细胞模型中总RNA的m6A甲基化修饰水平的改变,DEHP暴露对GC-2细胞内m6A相关蛋白表达的影响,分析DNA损伤相关RNA的m6A修饰水平变化与DEHP诱导DNA损伤反应(DEHP-induced DDR)之间的关系,以探讨RNA表观遗传在DEHP致GC-2细胞基因毒性中的作用机制。本研究的主要内容如下:一、DEHP暴露诱发GC-2细胞DNA双链断裂本研究使用小鼠精母细胞GC-2模型,给予50μM、100μM、200μM、300μM和400μM的DEHP暴露24h,通过对细胞增殖、活力的检测,探究DEHP对GC-2细胞的一般毒性效应;结合Ed U实验分析DEHP暴露对GC-2细胞的DNA复制活性的影响;进一步通过流式细胞术和激光共聚焦显微镜检测DEHP暴露GC-2细胞内ROS水平;通过q PCR实验检测与细胞周期、DNA损伤反应(DDR)相关基因的m RNA表达量;通过Western Blot及细胞免疫荧光实验检测DDR相关的蛋白表达量及细胞内定位。实验结果表明,DEHP暴露显著抑制GC-2细胞的增殖能力,且经流式细胞术和激光共聚焦显微镜检测,发现DEHP诱导GC-2细胞内产生大量的ROS,表明细胞内氧化应激水平升高。Ed U实验发现DEHP暴露导致GC-2细胞的DNA复制活性被显著抑制,表明DEHP可能对GC-2细胞的基因组稳定性及完整性有损害作用,基于此,本研究进一步通过流式细胞术检测了细胞周期,发现DEHP暴露导致GC-2细胞周期被阻滞在G0/G1期,过渡至S期的细胞量明显减少,表明GC-2细胞为了防止DEHP诱导的基因组损伤被传递下去,通过自身调节细胞周期,将细胞周期阻滞于G0/G1期对受损DNA进行修复。在进一步检测DEHP对基因组的损害后,发现GC-2细胞出现了DEHP暴露诱导的DSBs(DEHP-induced DSBs),并且RAD51及XRCC5两种修复因子由于DEHP的暴露而表达上调,并与DSBs标志物γH2AX出现共定位,表明在DEHP-induced DDR中同源重组(HR)和非同源末端结合(NHEJ)两种修复途径参与GC-2细胞对DEHP-induced DSBs的修复过程中。二、m6A参与GC-2细胞内DEHP-induced DNA损伤反应已有研究表明环境内分泌的干扰物暴露可影响组织细胞内m6A甲基化修饰水平,且m6A在DEHP及其代谢物邻苯二甲酸单(2-乙基己基)酯(MEHP)致雄性生殖毒性中发挥作用,但具体作用机制仍不清楚。本研究通过Dot Blot实验检测DEHP暴露GC-2细胞的总RNA的m6A甲基化修饰水平;q PCR和Western Blot检测m6A相关调节因子的m RNA及蛋白表达水平;经免疫荧光实验检测m6A修饰的RNA、METTL3和YTHDC1与γH2AX的细胞内定位情况等来分析m6A在GC-2细胞内DEHP-induced DDR中发挥的作用。研究结果表明,100μM和200μM的DEHP暴露显著上调了GC-2细胞内总RNA的m6A甲基化修饰水平,m6A甲基转移酶METTL3及m6A结合蛋白YTHDC1的表达量亦因DEHP暴露而显著上调。提示METTL3由于DEHP暴露而被募集至DNA损伤位点,这表明METLL3可能参与了GC-2细胞对DEHP-induced DSBs的修复过程。而METTL3作为m6A甲基化修饰的调节因子,我们推测m6A甲基化修饰可能参与对DEHP-induced DSBs的修复过程。经检测发现细胞核内m6A甲基化修饰的DNA损伤相关RNA与DSBs标志物γH2AX形成了共定位,这表明m6A甲基化修饰可能在GC-2细胞DEHP-induced DDR中发挥重要作用,并参与对DSBs的修复。YTHDC1作为m6A结合蛋白,负责m6A甲基化修饰位点的识别并介导m6A生理功能的发挥,实验结果表明DEHP暴露显著上调YTHDC1的表达水平,并使YTHDC1与γH2AX形成共定位,这表明在YTHDC1可能由于DEHP暴露而被募集至DNA损伤位点并介导了m6A甲基化修饰的RNA在GC-2细胞内对DEHP-induced DSBs的修复。本研究结果表明DEHP暴露诱导GC-2细胞发生DSBs,总RNA的m6A甲基化修饰水平升高,且DNA损伤相关RNA的m6A甲基化修饰及其调节因子可能在GC-2细胞内DEHP-induced DDR中发挥作用从而参与对受损DNA的修复。
其他文献
N,N-二甲基甲酰胺(DMF)是一种使用广泛的优良有机溶剂,能够以任意比例与水和大部分有机溶剂互溶;同时,DMF也是一种在多种行业有广泛用途的重要化工原料,包括医药中间体、合成材料和合成革行业。特别是合成革行业,我国每年产生的含DMF的废水超过亿吨。合理对DMF废水进行处理并回收利用,可以降低DMF废水对环境的影响,具有重大的经济效益和环境效益。DMF废水的传统处理方法是精馏,存在很多缺点:能耗极
与传统激光器不同,随机激光是利用无序增益介质中的多重散射获得增益放大而出射。液晶作为可控的光学各向异性介质,能为随机激光提供足够的折射率差来增强散射,并且其分子的排列指向易受外场调控,易于实现对出射随机激光的调控。本文以掺染料向列相液晶(DDNLC)的光控取向为基础,研究了粗糙银膜和取向膜基板对DDNLC随机激光出射特性的调控。将偶氮染料甲基红与聚乙烯醇混合溶液制成取向膜,膜内甲基红吸收线偏振光发
1-甲基咪唑是一种重要的精细化工原料和中间体,用途广泛,可通过乙二醛、甲醛、甲胺和氨直接环合的Debus-Radziszewski反应一步合成,得到含水量较大的粗产品。在传统分离过程中1-甲基咪唑是通过直接精馏得到的,但由于1-甲基咪唑的浓度较低,需要消耗大量的能量。基于这一现状,本研究采用可循环使用的离子液体作为萃取剂富集水溶液中的1-甲基咪唑,再分离萃取剂与1-甲基咪唑,以节省消耗。(1)本研
研究目的:(1)本研究旨在评价新型冠状病毒(Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2,SARS-CoV-2)灭活候选疫苗在中国18~59岁健康成人中的安全性和免疫原性。(2)利用酶联免疫吸附试验(Enzyme Linked Immunosorbent Assay,ELISA)和均相时间分辨荧光(Homogeneous Time Resolved
国际化水平是衡量一个城市竞争力和影响力的重要指标。国家间的竞争重点是在核心城市之间的较量,其胜算往往取决于一个城市在配置全球资源要素的能力,而城市国际化水平是衡量这种能力的重要标志。历经改革开放以来四十多年的城镇化建设,中国城市国际化取得了令人世界惊叹的成绩,一些城市的经济、科技和文化等多方面在全球已有较大的影响力,但不同城市间的国际化特点和水平差异明显,且发展态势日益走向“强者恒强,两极分化”。
近年来,新兴多孔有机材料得到了科研学者们广泛的关注和进一步的研究。与其他材料相比较来说,多孔有机材料具有非常大的优越性,其中尤为突出的是可以根据特定应用需求将相应的功能化基团引入其功能位点,从而实现多孔有机材料的各种应用目标。此外,8-羟基喹啉及其衍生物在光电领域的研究也一直处于热点位置,通过对8-羟基喹啉及其衍生物进行结构的修饰或者将其与金属离子配位得到8-羟基喹啉基金属配合物都可以获得发光波长
颗粒物污染防治工作是我国大气环境污染治理的重点。随着城市化发展的不断推进,移动源污染问题日益突出。柴油车是移动源颗粒物污染排放的重要源头,机动车排放的颗粒物中90%以上都来自柴油车。因此,当前迫切需要开发出高效的柴油车尾气颗粒物控制技术。等离子体协同催化剂能在较低的温度和能耗下达到较高的颗粒物去除率,在柴油车尾气颗粒物的净化方面具有良好的应用前景。为进一步提高颗粒物的去除率,更好发挥等离子体与催化
超表面是一种二维形式的超材料,与后者相比,它结构简单,损耗小,剖面低。这些优点使其获得了学术界和工程界的广泛关注。本论文以超表面为主线,从RCS增强和多物理场分析这两个方面研究了超表面对于电磁波的调控性能,主要的研究内容如下:(1)对RCS增加的超表面设计机理进行了分析和研究,并设计了一款转极化的RCS增强超表面,通过有源单元的结构优化和功率分配/合成网络设计,有效增加了放大带宽。仿真和实验结果显
背景:食管癌是一种环境相关性肿瘤,严重威胁人类的生命和健康。流行病学与毒理学资料显示,亚硝胺是一类与食管癌相关的潜在环境致癌物,亚硝胺诱发食管癌的致癌机理仍不清楚。炎症微环境是通过促进肿瘤细胞增殖迁移、协助免疫逃逸等方式促进肿瘤发生发展的重要因素。炎症小体是固有免疫的重要组分,其活化可诱导IL-1β、IL-18等炎性介质的成熟和分泌,促进炎症反应的发生,在包括肿瘤在内的多种炎症相关疾病中发挥重要作
随着车辆的增多和生产生活的快节奏,由疲劳驾驶造成的交通安全事故频繁发生,对人们的生命和财产安全造成了巨大的威胁。因此研究一种快速精确的疲劳驾驶检测系统对于提高驾驶的安全性具有重要的意义。针对现有的检测方法存在检测精确度低、实时性差、鲁棒性差等问题,结合目前流行的计算机视觉技术,本文对基于深度学习技术的疲劳驾驶状态检测的算法进行研究,本文研究内容如下:(1)驾驶员人脸区域位置检测算法研究。针对实时检