二氧化硫对基因表达谱、细胞色素P450及癌变相关基因表达影响的体内外研究

论文摘要

二氧化硫（SO2）是一种普遍存在的大气污染物,以低浓度存在于普通大气中,高浓度存在于某些工作场所。虽然对SO2的研究已有一些报道,但主要集中在它所引起的生化指标的改变、遗传毒性、氧化应激及DNA损伤等方面,而对其分子机制鲜见报道。本课题利用Affymetrix的基因芯片（RAE230A）研究了SO2短期（56mg/m3,6h/d,共7d）及长期（14mg/m3,1h/d,共30d）吸入后大鼠肺组织基因表达谱的改变,其中长期吸入SO2对大鼠肺基因表达谱影响的研究工作是在导师的指导下,与同届博士研究生白巨利合作完成的。结果发现:与其相应的对照组相比,SO2短期吸入后表达上调的基因有31个,其中包括18个已知基因和13个新基因,而表达下调的基因有30个,其中包括19个已知基因和11个新基因;SO2长期吸入后表达上调的基因有173个,其中包括79个已知基因和94个新基因,而表达下调的基因有85个,其中包括46个已知基因和39个新基因。进一步分析发现:1)短期吸入SO2的大鼠肺基因表达谱与其对照组相比,氧化磷酸化相关的一些基因发生了变化,表明高剂量短期吸入SO2可能导致线粒体功能的恶化;2)长期吸入SO2的大鼠肺基因表达谱与其对照组相比,表达有差异的基因涉及到脂肪酸代谢、免疫、炎症、氧化应激、原癌基因、肿瘤抑制基因和细胞外基质等多个方面,表明低剂量长期吸入SO2在体内的毒作用机理更为复杂;3)SO2高剂量短期吸入与低剂量长期吸入后,大鼠肺组织基因表达谱的改变很不一致,表明二者在体内的作用机理不同。因为人群接触SO2的途径主要是长期低剂量吸入,本研究提示SO2有可能通过调节人群一系列基因表达的改变,进而发挥其在人体中的毒效应。 为探讨SO2对肝、肺微粒体细胞色素P450的影响,本研究采用SO2

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 文献综述
• 1.1 二氧化硫及其体内代谢衍生物研究进展
• 1.1.1 二氧化硫污染现状
• 2的环境流行病学研究进展'>1.1.2 SO₂的环境流行病学研究进展
• 2及其衍生物毒理学研究进展'>1.1.3 SO₂及其衍生物毒理学研究进展
• 1.2 基因芯片技术研究进展
• 1.2.1 基因芯片技术概述
• 1.2.2 基因芯片技术的分类
• 1.2.3 基因芯片技术原理
• 1.2.4 基因芯片技术的技术流程
• 1.2.5 基因芯片技术的应用
• 1.2.6 基因芯片技术未来的发展趋势
• 1.3 细胞色素 P450研究进展
• 1.3.1 细胞色素 P450概述
• 1.3.2 CYP450s的分布及其结构
• 1.3.3 CYP450s的功能
• 1.3.4 影响 CYP450s的一些因素
• 1.3.5 外源化学物对 CYP450s的诱导和抑制
• 1.3.6 外源物对细胞色素 P450基因表达的调控
• 1.4 原癌基因与抑癌基因研究进展
• 1.4.1 原癌基因
• 1.4.2 抑癌基因
• 1.4.3 癌基因及抑癌基因的表达调控机制
• 1.5 本课题的立题依据及研究内容
• 1.5.1 本课题的目的意义
• 1.5.2 研究内容
• 第二章 二氧化硫对大鼠肺基因表达谱的影响
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 主要试剂与仪器
• 2动态吸入染毒处理'>2.2.2 SO₂动态吸入染毒处理
• 2.2.3 RNA的提取及检测
• 2.2.4 cRNA的制备
• 2.2.5 芯片的杂交、洗涤及扫描
• 2.3 结果
• 2.3.1 探针检出分析
• 2吸入对大鼠肺基因表达谱的影响'>2.3.2 短期SO₂吸入对大鼠肺基因表达谱的影响
• 2吸入对大鼠肺基因表达谱的影响'>2.3.3 长期SO₂吸入对大鼠肺基因表达谱的影响
• 2吸入对基因表达的作用不同'>2.3.4 短期与长期SO₂吸入对基因表达的作用不同
• 2.4 讨论
• 第三章 二氧化硫对大鼠肝肺细胞色素 P450的影响
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 主要试剂与仪器
• 2动态吸入染毒处理'>3.2.2 SO₂动态吸入染毒处理
• 3.2.3 肝、肺微粒体的提取
• 3.2.4 肝微粒体 P450含量的测定
• 3.2.5 微粒体 CYP1A1，1A2和2B1/2活性的测定
• 3.2.6 微粒体 CYP2EI活性的测定
• 3.2.7 RNA的提取及检测
• 3.3 结果
• 2对大鼠肝微粒体 P450含量的影响'>3.3.1 SO₂对大鼠肝微粒体 P450含量的影响
• 2对大鼠肝和肺微粒体四种 P450同工酶活性的影响'>3.3.2 SO₂对大鼠肝和肺微粒体四种 P450同工酶活性的影响
• 2对大鼠肝和肺四种 P450同工酶mRNA表达的影响'>3.3.3 SO₂对大鼠肝和肺四种 P450同工酶mRNA表达的影响
• 3.4 讨论
• 第四章 二氧化硫与苯并（a）芘对大鼠 CYP1A的影响
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 主要试剂与仪器
• 4.2.2 动物染毒处理
• 4.2.3 肝、肺微粒体的提取
• 4.2.4 微粒体 CYP1A1和 1A2活性的测定
• 4.2.5 RNA的提取及检测
• 4.3 结果
• 2与 B（a）P对大鼠肝和肺微粒体CYP1A1活性的影响'>4.3.1 SO₂与 B（a）P对大鼠肝和肺微粒体CYP1A1活性的影响
• 2与 B（a）P对大鼠肝和肺微粒体CYP1A2活性的影响'>4.3.2 SO₂与 B（a）P对大鼠肝和肺微粒体CYP1A2活性的影响
• 2与 B（a）P对大鼠肝和肺 CYP1A1mRNA表达的影响'>4.3.3 SO₂与 B（a）P对大鼠肝和肺 CYP1A1mRNA表达的影响
• 2与 B（a）P对大鼠肝和肺 CYP1A2mRNA表达的影响'>4.3.4 SO₂与 B（a）P对大鼠肝和肺 CYP1A2mRNA表达的影响
• 4.4 讨论
• 第五章 二氧化硫与苯并（a）芘对大鼠原癌基因和抑癌基因表达的影响
• 5.1 前言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 主要试剂与仪器
• 5.2.2 动物染毒处理
• 5.2.3 RNA的提取及检测
• 5.2.4 目的蛋白表达的检测
• 5.3 结果
• 2与 B（a）P对大鼠肝和肺c-fos表达的影响'>5.3.1 SO₂与 B（a）P对大鼠肝和肺c-fos表达的影响
• 2与 B（a）P对大鼠肝和肺c-jun表达的影响'>5.3.2 SO₂与 B（a）P对大鼠肝和肺c-jun表达的影响
• 2与 B（a）P对大鼠肝和肺c-myc表达的影响'>5.3.3 SO₂与 B（a）P对大鼠肝和肺c-myc表达的影响
• 2与 B（a）P对大鼠肝和肺c-Ki-ras表达的影响'>5.3.4 SO₂与 B（a）P对大鼠肝和肺c-Ki-ras表达的影响
• 2与 B（a）P对大鼠肝和肺p53表达的影响'>5.3.5 SO₂与 B（a）P对大鼠肝和肺p53表达的影响
• 2与 B（a）P对大鼠肝和肺p16表达的影响'>5.3.6 SO₂与 B（a）P对大鼠肝和肺p16表达的影响
• 2与 B（a）P对大鼠肝和肺 Rb表达的影响'>5.3.7 SO₂与 B（a）P对大鼠肝和肺 Rb表达的影响
• 5.4 讨论
• 第六章 二氧化硫体内衍生物对人支气管上皮细胞（BEP2D）原癌基因和抑癌基因表达的影响
• 6.1 前言
• 6.2 材料与方法
• 6.2.1 主要试剂与仪器
• 6.2.2 细胞培养
• 6.2.3 细胞染毒处理
• 6.2.4 四唑盐（MTT）比色实验
• 6.2.5 RNA的提取及检测
• 6.2.6 目的蛋白表达的检测
• 6.3 结果
• 2体内衍生物对 BEP2D细胞存活率的影响'>6.3.1 SO₂体内衍生物对 BEP2D细胞存活率的影响
• 2体内衍生物对 BEP2D细胞c-fos表达的影响'>6.3.2 SO₂体内衍生物对 BEP2D细胞c-fos表达的影响
• 2体内衍生物对 BEP2D细胞c-jun表达的影响'>6.3.3 SO₂体内衍生物对 BEP2D细胞c-jun表达的影响
• 2体内衍生物对 BEP2D细胞c-myc表达的影响'>6.3.4 SO₂体内衍生物对 BEP2D细胞c-myc表达的影响
• 2体内衍生物对 BEP2D细胞 K-ras表达的影响'>6.3.5 SO₂体内衍生物对 BEP2D细胞 K-ras表达的影响
• 2体内衍生物对 BEP2D细胞p53表达的影响'>6.3.6 SO₂体内衍生物对 BEP2D细胞p53表达的影响
• 2体内衍生物对 BEP2D细胞p16表达的影响'>6.3.7 SO₂体内衍生物对 BEP2D细胞p16表达的影响
• 2体内衍生物对 BEP2D细胞 Rb表达的影响'>6.3.8 SO₂体内衍生物对 BEP2D细胞 Rb表达的影响
• 6.4 讨论
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 博士研究生期间发表的论文
• 承诺
• 个人简况