内分泌攪乱物質の晩発的影響とフィードバック機構破綻におけるエピゲノム解析の展開

表观基因组分析的发展对内分泌干扰物的后期影响和反馈机制的破坏

• 批准号: 21791037
• 负责人: 割田 克彦
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21791037/
• 关键词: ビスフェノールA(BPA); マウス視床下部; Dnmt1; Dnmt3a; Dnmt3b; MeCP2; GnRH; エピジェネティクス; 生殖内分泌; 内分泌攪乱化学物質; 下垂体; ライディッヒ細胞; StAR遺伝子; 精巣; ステロイドホルモン産生系

胎仔期にホルモン様物質に曝露し,その影響が時間を経て第2次性徴以降に現れる晩発効果は,細胞分裂を経ても表現型を維持する機構,すなわち,遺伝子発現記憶を司るエピジェネティクスと密接に関わっているものと推察される.本研究は,これまでの研究を更に発展させ,内分泌撹乱作用を有する環境因子ビスフェノールA(BPA)と遺伝子発現記憶との関連性について,分子生物学的に解析を行った.具体的には,Mouse Hypothalamic Cell Line N-44を用いて,0.02-200μMのBPAを3時間曝露し,DNAメチルトランスフェラーゼDnmt1, Dnmt3a, Dnmt3b,およびメチル化DNA結合蛋白質MeCP2(e1), MeCP2(e2)の遺伝子発現変化を検討した.更に,性腺刺激ホルモン(GnRH)の遺伝子発現量を検討し,BPAが視床下部-下垂体-性腺軸に及ぼす影響の解析を行った.その結果,BPA 20μMの曝露でMeCP2(e1)の遺伝子発現が有意に増加し,更にBPA 200μMの曝露ではMeCP2(e2), Dnmt3bの有意な発現増加が観察された.一方,GnRHの遺伝子発現は,0.02-20μMのBPA曝露では有意差がみられなかったが,200μMの曝露において顕著な発現低下がみられた.以上より,マウス胎仔視床下部細胞において,BPAは約20-200μMの濃度でDNAのメチル化状態を変化させる可能性が示された.とくにDmmt3bは,ゲノムのCpG配列に新たなメチル化模様を書き込むことで知られており,メチル化DNA結合蛋白質MeCP2の増加とともに,メチル化により制御を受ける遺伝子の発現変化をもたらすことが推察された.また,マウス胎仔視床下部細胞のGnRH遺伝子発現は,20-200μM BPA曝露において,毒性を発現する閾値が存在するものと考えられた.

胎儿时期接触激素样物质的后期影响（随着时间的推移会出现在第二性征中）是由于即使在细胞分裂后也能维持表型的机制，即表观遗传学，它控制着与基因表达记忆密切相关的东西。到在本研究中，我们进一步扩展了之前的研究，对具有内分泌干扰作用的环境因素双酚A（BPA）与基因表达记忆（特别是小鼠）之间的关系进行了分子生物学分析。下丘脑细胞系 N-44 暴露于 0.02-200μM BPA 3 小时，DNA 甲基转移酶 Dnmt1、Dnmt3a、Dnmt3b 和甲基化 DNA 结合蛋白 MeCP2(e1)，我们研究了MeCP2（e2）基因表达的变化。此外，我们研究了促性腺激素（GnRH）的基因表达水平，并分析了BPA对下丘脑-垂体-性腺轴的影响。结果，暴露于20μM BPA显着MeCP2(e1) 基因表达增加，暴露于 200μM BPA 显着增加 MeCP2(e2)，观察到Dnmt3b的表达显着增加。另一方面，当暴露于0.02-20μM BPA时，GnRH基因表达没有观察到显着差异，但当暴露于200μM时，表达显着下降。在小鼠胚胎下丘脑细胞中，BPA 在浓度约为 20-200 μM 时可以改变 DNA 甲基化状态。特别是，已知 Dmmt3b 在基因组中的 CpG 序列上写入新的甲基化模式，并且随着甲基化 DNA 结合蛋白 MeCP2 的增加，观察到受甲基化调节的基因表达的变化。此外，还观察到 GnRH 基因表达。小鼠胚胎下丘脑细胞估计为20-200μM。据认为，接触 BPA 时会出现毒性阈值。

项目成果

Direct effects of diethylstilbestrol on the gene expression of the cholesterol side-chain cleavage enzyme (P450scc) in testicular Leydig cells.

• DOI: 10.1016/j.lfs.2010.06.020
• 发表时间: 2010-08
• 期刊: Life sciences
• 影响因子: 6.1
• 作者: K. Warita;T. Mitsuhashi;T. Sugawara;Y. Tabuchi;Takashi Tanida;Zhi-yu Wang;Y. Matsumoto;T. Yokoyama-T.-Yok

Morphological analyses of sex differences and age-related changes in C3H mouse midbrain

C3H小鼠中脑性别差异和年龄相关变化的形态学分析

• 发表时间: 2009
• 期刊: The Journal of veterinary medical science 71
• 作者: Yu YC;Miki H;Matsuzaki Y;et al;Tanida
• 通讯作者: Tanida

Global gene profiling and comprehensive bioinformatics analysis of a 46,XY female with pericentric inversion of the Y chromosome

具有 Y 染色体中心倒位的 46,XY 女性的整体基因谱和综合生物信息学分析

• 发表时间: 2010
• 期刊: Congenital anomalies 50
• 作者: Yoshiki Matsumoto ;et al.;Mitsuhashi
• 通讯作者: Mitsuhashi

Epigenetic abnormality of SRY gene in the adult XY female with pericentric inversion of the Y chromosome

成年 XY 女性 SRY 基因表观遗传异常伴 Y 染色体着丝粒倒位

• 发表时间: 2010
• 期刊: Congenital Anomalies (Kyoto)
• 作者: Mitsuhashi;et al.
• 通讯作者: et al.

Activin A and eCG recover reproductive dysfunction induced by neonatal exposure to an estrogenic endocrine disruptor in adult male mice

激活素 A 和 eCG 可恢复成年雄性小鼠新生儿暴露于雌激素内分泌干扰物引起的生殖功能障碍

• 发表时间: 2009
• 作者: 松本由樹;山内高圓;Warita
• 通讯作者: Warita