无机砷通过抑制DHX9增加circRNA表达的机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81860572
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    36.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H3002.职业卫生与职业病学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Circular RNAs are characterized by covalently closed loop structures with neither 5’ to 3’ polarity nor polyadenylated tail. Altered circRNAs expression has been reported in several diseases like cancer, heart disease, neurological disorders, diabetes and atherosclerosis. Our previous studies have shown that sodium arsenite had increased expression of circNUP107, circAKR1A1 and circDKC1, and decreased expression of linear NUP107 and linear AKR1A1 after treatment for 5 days. We observed a similar result that decitabine had increased expression of circNUP107, circAKR1A1 and circDKC1, and decreased expression of linear NUP107 and linear AKR1A1. Monomethylarsonic acid (MMA) and dimethylarsinic acid (DMA) did not changed RNAs expression. Previous studies have shown that loss of DHX9 protein increased circRNAs generation. These findings support the hypothesis that inorganic arsenic increases circRNAs expression by inhibiting DHX9 which is associated with promoter methylation. To test this hypothesis, we will examine the effects of arsenic on circRNAs and liner RNAs expression in peripheral blood lymphocytes among exposure group and control group and Pearson correlation coefficient will be used to explore associations between concentrations of three arsenic species in urine and gene expression. To further identify genes expression with aberrant DNA methylation, we will determine methylation levels by Methylation-sensitive high resolution melting. To investigate the efficacy of sodium arsenite, MMA, DNA and AZA in A549 cells,We will determined the RNA expression of NUP107, AKR1A1, DKC1and DHX9 after treatment for 5 days. To further identify genes expression with aberrant DNA methylation, we will assess the level of DHX9 gene DNA methylation with different concentrations of sodium arsenite. We will also exam the effects of arsenic, SAM and their combinations on the expression of RNA. To verify that the circRNAs production is dependent on DHX9 in the cells that have undergone arsenic exposure, the effect of siRNA-mediated DHX9 knockdown will be tested. This study will provide some potential for elucidating the underlying mechanisms of arsenic carcinogenesis.The study will provide evidence that circRNA can potentially be used as a biomarker of arsenic exposure.
CircRNAs是封闭环状结构的RNA与多种疾病相关。课题组研究显示亚砷酸钠和甲基化抑制剂(AZA)均诱导NUP107、AKR1A1和DKC1环状RNAs升高而对应线状RNA下降或不变,打破二者平衡。砷代谢物一甲基胂酸(MMA)、二甲基胂酸(DMA)并未引起类似效应。文献报道沉默DHX9使环状RNAs表达升高,我们发现亚砷酸钠和AZA可抑制DHX9表达。因此提出亚砷酸钠通过DNA甲基化抑制DHX9,DHX9下降导致环状RNAs表达增加,致使环状和线状RNAs比例失衡。因此使用亚砷酸钠、MMA、DMA和AZA作用细胞及收集砒霜厂高浓度砷暴露人群外周血淋巴细胞,检测上述基因环状和线状RNA表达及DHX9启动区DNA甲基化。接着砷联合甲基化供体作用细胞探索是否能逆转基因表达异常,最后沉默和过表达DHX9后暴露于砷,探索砷是否通过DHX9调控基因的环状RNA。为砷暴露防治与寻找生物标志物提供依据。

结项摘要

无机砷是一种常见的致癌性污染物,职业工人暴露于无机砷会导致肺癌、膀胱癌等疾病的高发。CircRNAs是封闭环状结构的一类RNA分子,在细胞的生长、分化、凋亡的过程中起重要作用,其表达变化与多种疾病相关。circRNA在血浆中能较为稳定,是具有生物标志物潜力的分子。DHX9是一个含有 DEAH 结构域的 RNA 解旋酶,通过与RNA上的Alu 元件结合,调控了大量circRNA的生成,在多种癌组织中表达升高。我们收集的砷暴露样本来自于砒霜厂其尿中的无机砷、一甲基胂酸和二甲基胂酸含量显著高于对照组与以往的研究是一致的。本课题组研究表明无机砷暴露会导致人群外周血淋巴细胞中DHX9mRNA减少,circRNAs(1017和2607)增加以及circRNA和mRNA比例(环线比)显著上调。在分子流行病研究中我们发现工人外周血淋巴细胞中的DHX9mRNA表达水平与环线比相关。工人尿中无机砷、一甲基胂酸和二甲基胂酸与工人外周血淋巴细胞中的DHX9mRNA成负相关,但是与circRNA(1017和2607)表达以及环线比成正相关。与砷代谢有的无机砷、一甲基胂酸和二甲基胂酸的百分含量也与上述也与上述三个RNA表达显著相关,最引人注明的是环线比与砷暴露的相关系数高于其他指标。我们采用A549和16HBE细胞研究发现砷暴露可以导致细胞中的DHX9mRNA下调以及 circRNAs(1017和2607)和环线比显著上调,与人群研究结果一致。细胞试验显示砷暴露导致了DHX9蛋白表达是上调,我们认为该结果是由于砷减弱了DHX9蛋白与MDM2的结合从而导致泛素化降解变化造成。课题组进一步通过siRNA下调DHX9的表达,结果显示2个细胞均表现为细胞活力明显下降,而凋亡显著上升。我们研究发现DHX9可以通过改变circRNA、mRNA的翻译、以及与蛋白的结合三个方面影响下游。DHX9的可以调控大量的有功能的circRNA生产变化。我们的结果还显示了P53途径的BIK、bax等基因表达显著上调,而NF-κB途径的CFLAR、Bcl-2达显著下调,DHX9可于与二者的mRNA和蛋白结合调控其翻译和激活。最后DHX9 还可以调控Bcl-X基因两个异构体Bcl-Xl和Bcl-Xs的比例进一步导致细胞凋亡。本研究提示了环线比有可能成为砷暴露效应标志物,以及DHX9在砷致癌中潜在的作用和机制提供了线索。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(9)
Polymorphisms of the AS3MT gene are associated with arsenic methylation capacity and damage to the P21 gene in arsenic trioxide plant workers
AS3MT 基因多态性与三氧化二砷工厂工人砷甲基化能力和 P21 基因损伤有关
  • DOI:
    10.1177/07482337211013321
  • 发表时间:
    2021-11
  • 期刊:
    Toxicology and Industrial Health
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    Guanghui Ni;Tan Jingwen;Wang Mengjie;Ping Nina;Min Liu;He Yuefeng
  • 通讯作者:
    He Yuefeng
砷及其代谢产物对 Foxo3 mRNA 和 Foxo3 circRNA 基因表达的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    职业与健康
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    朱燕涛;何其达;钱磊;桂宝韩;沈怡帆;何越峰
  • 通讯作者:
    何越峰
The Relationship Between GSTT1, GSTM1, GSTO1, GSTP1 and MTHFR Gene Polymorphisms and DNA Damage of BRCA1 and BRCA2 Genes in Arsenic-Exposed Workers
砷作业工人GSTT1、GSTM1、GSTO1、GSTP1、MTHFR基因多态性与BRCA1、BRCA2基因DNA损伤的关系
  • DOI:
    10.1097/jom.0000000000002142
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Journal of Occupational and Environmental Medicine
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Qian Shuran;Tan Jingwen;Qian Zhou;Jinyao Yin;Hui Li;He Yuefeng
  • 通讯作者:
    He Yuefeng
砷及其代谢物对BCL-2基因转录本BCL-2α和BCL-2β表达的影响
  • DOI:
    10.11836/jeom21101
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    环境与职业医学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    阎星雨;屈子涵;普惠婕;杨兴权;周添霖;何越峰
  • 通讯作者:
    何越峰
砷及其主要代谢产物对A549细胞凋亡及促凋亡基因Bad和Bik表达的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2002
  • 期刊:
    中华劳动卫生职业病杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周倩;尹锦瑶;谭婧文;李舒婷;蒋成兰;何越峰
  • 通讯作者:
    何越峰

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

miR-126、miR-355及Exportin-5在肺癌中表达研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    实用医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张若冰;杨凯云;谭慧;平妮娜;姚树祥;吴锡南;何越峰
  • 通讯作者:
    何越峰
MiR-10b及其前体和Dicer在乳腺癌中的表达
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    昆明医科大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈波;李继铭;诸晨;平妮娜;尚莉;崔明;何越峰
  • 通讯作者:
    何越峰
NOXA、PUMA等基因在乳腺癌中的表达及其意义
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    昆明医科大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王尚文;佟钧;诸晨;平妮娜;喻箴;崔明;何越峰
  • 通讯作者:
    何越峰
ERCC2基因多态性与焦炉工DNA损伤及肺癌易感性的关联研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    中国预防医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王芳;何越峰;郭欢;杨艳;吴舟;郑红艳
  • 通讯作者:
    郑红艳
灯盏乙素对乳腺癌细胞中细胞周期调控分子的基因表达
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    昆明医科大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    倪广惠;佟钧;胡芝;李娜;陈贤露;缪璇;何越峰
  • 通讯作者:
    何越峰

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

何越峰的其他基金

无机砷通过circ5050调控NF-κB与p53通路影响细胞凋亡和增殖的机制研究
  • 批准号:
    82160607
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    34 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
砷暴露对lncRNA PANDA基因表达的影响及其机制研究
  • 批准号:
    81460491
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    45.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码