DNA修復(fù)相關(guān)基因在鎘亞慢性暴露大鼠中的表達(dá)改變.pdf

1、1.背景：
　　鎘(Cadmium，Cd)是一種廣泛存在于環(huán)境中的重金屬污染物和致癌物。由于其在體內(nèi)能長(zhǎng)期蓄積，不易排除，故易對(duì)機(jī)體產(chǎn)生慢性及遠(yuǎn)期毒效應(yīng)，甚至導(dǎo)致人類與哺乳動(dòng)物多種腫瘤如肺癌、腎癌、前列腺癌和胰腺癌等。1993年國(guó)際癌癥研究組織已將鎘列為第一類致癌物，但其分子毒作用機(jī)制仍不清楚。近年來(lái)，來(lái)自不同研究領(lǐng)域分別試圖從整體、器官、細(xì)胞和分子水平等方面來(lái)闡明鎘對(duì)機(jī)體的毒作用及其機(jī)制，特別是鎘低水平長(zhǎng)期毒作用已經(jīng)成為毒理學(xué)研

2、究的熱點(diǎn)。有研究認(rèn)為，DNA修復(fù)功能被抑制可能是金屬毒作用的重要機(jī)制之一，但關(guān)于DNA修復(fù)基因在亞慢性鎘暴露動(dòng)物體內(nèi)的表達(dá)變化卻鮮見(jiàn)報(bào)道。因此本研究利用課題組前期已成功建立的大鼠亞慢性鎘暴露模型，對(duì)大鼠靶器官DNA修復(fù)基因XRCC1和hOGG1表達(dá)變化進(jìn)行研究，為鎘化物低水平長(zhǎng)期致機(jī)體害的分子毒作用機(jī)制提供新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　2.方法：
　　2.1根據(jù)XRCC1和hOGG1基因的mRNA序列，用Primer Express5

3、.0軟件分別設(shè)計(jì)XRCC1和hOGG1基因的上下游引物。應(yīng)用Trizol試劑盒提取大鼠肝、腎、心與肺臟器中總RNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄后用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(Taqman和SYBR Green)方法檢測(cè)XRCC1和hOGG1基因的表達(dá)情況。
　　2.2用總蛋白提取液并按照其說(shuō)明提取大鼠肝、腎、心與肺等靶器官中總蛋白，經(jīng)蛋白定量后采用Western blot檢測(cè)方法分析XRCC1和hOGG1蛋白的表達(dá)改變。同時(shí)，分析大鼠肝、腎、心和肺臟器的X

4、RCC1和hOGG1表達(dá)水平與相應(yīng)各臟器鎘蓄積量及其病理?yè)p害的關(guān)系。
　　2.3所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)三次，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以x±s表示，如果原始資料為偏態(tài)分布則用對(duì)數(shù)(log)進(jìn)行轉(zhuǎn)換以達(dá)到正態(tài)化，運(yùn)用t檢驗(yàn)、單因素方差分析、Games-Howe11檢驗(yàn)和相關(guān)分析等對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　3.結(jié)果：
　　3.1通過(guò)Taqman實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析，在鎘高、中、低劑量染毒大鼠中，各種鎘靶器官的XRCC1基因表

5、達(dá)量以 TBP為內(nèi)參照進(jìn)行標(biāo)化計(jì)算，發(fā)現(xiàn) XRCC1 mRNA表達(dá)水平在肝臟分別是相應(yīng)對(duì)照組的44％，31%和13%，在腎臟分別是相應(yīng)對(duì)照組的62%，29%和15%，在心臟分別是相應(yīng)對(duì)照組的42%，30%和15%；在肺臟的分別是相應(yīng)對(duì)照組的47%，28%和19%，提示隨著大鼠CdC12暴露水平的升高而其肝、腎、心與肺等靶器官的XRCC1基因表達(dá)水平明顯下調(diào)，存在良好的劑量-反應(yīng)關(guān)系(P<0.01)。
　　3.2經(jīng)過(guò)SYBR Gre

6、en實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)，在鎘高、中、低劑量染毒大鼠中，各種鎘靶器官的hOGG1基因表達(dá)量以β-actin為內(nèi)參照進(jìn)行標(biāo)化計(jì)算，觀察到hOGG1 mRNA表達(dá)水平在肝臟分別是相應(yīng)對(duì)照組的67%，50%和16%；在腎臟分別是相應(yīng)對(duì)照組的40%，21%和12%，在心臟分別是相應(yīng)對(duì)照組的72%，59%和27%；在肺臟的分別是相應(yīng)對(duì)照組的75%，52%和29%，顯示隨著大鼠 CdC12暴露水平的升高而其肝、腎、心與肺臟器的hOGG1基因表達(dá)水

7、平顯著下調(diào)，有明顯的劑量-反應(yīng)關(guān)系(P<0.01)。
　　3.3運(yùn)用Western b1ot檢測(cè)與分析，可見(jiàn)大鼠肝、腎臟器的XRCC1和hOGG1蛋白質(zhì)在各染鎘大鼠組中均出現(xiàn)不同程度的表達(dá)下調(diào)，與相應(yīng)對(duì)照組相比有下降趨勢(shì)，此現(xiàn)象在肝組織中最為明顯，進(jìn)一步確證了XRCC1和hOGG1基因在鎘暴霸大鼠靶器官中的下調(diào)表達(dá)。同時(shí)通過(guò)相關(guān)分析也顯示大鼠肝、腎、心和肺臟器的XRCC1和hOGG1表達(dá)水平與相應(yīng)各臟器鎘蓄積量及其病理?yè)p害密切相關(guān)

8、，提示DNA修復(fù)基因XRCC1和hOGG1的表達(dá)變化可考慮作鎘暴露及其效應(yīng)的生物標(biāo)志物。
　　4.結(jié)論：
　　4.1長(zhǎng)期低水平的鎘化物暴露可導(dǎo)致大鼠肝、腎、心、肺等靶器官的XRCC1和hOGG1基因表達(dá)水平明顯下調(diào)，并與染鎘劑量存在良好的劑量-反應(yīng)關(guān)系，表明某些DNA修復(fù)基因如XRCC1和hOGG1的表達(dá)改變?cè)阪k分子毒作用機(jī)制中可能起著重要的作用。
　　4.2在亞慢性鎘中毒大鼠模型中發(fā)現(xiàn)其肝、腎、心和肺等主要內(nèi)部臟器的