维生素C对四氯苯醌诱导细胞凋亡的抑制作用及其机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21707027
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    李翠平
  • 依托单位：
    河北大学
  • 学科分类：
    B0607.环境毒理与健康
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Tetrachlorobenzoquinone (TCBQ) is an active metabolite of pentachlorophenol，which is one of persistent organic pollutants (POPs). Generally, researchers attribute TCBQ-induced toxicity to ROS produced by TCBQ. Recent studies suggest that TCBQ-enriched 5-hydromethylcytosine (5hmC) leads a significant difference in expression of apoptosis-related genes and we suspect that it is another mechanism of TCBQ-induced apoptosis. Vitamin C is an antioxidant. In addition, Vc mediates 5hmC level and then regulate cell apoptosis. Based on these results, we hypothesize that Vc scavenges ROS generated from TCBQ and represses TCBQ-induced 5hmC enrichment to ameliorate TCBQ-caused apoptosis. To test our hypothesis, we firstly determine the effect of Vc on TCBQ-regulated apoptosis and following that we carrying out the effect of Vc+TCBQ and TCBQ on ROS, mitochondria membrane potential and the expression of apoptosis-related protein. We also aim to assess the effect of Vc+TCBQ and TCBQ on 5hmC level, 5hmC enrichment at the promoter of apoptosis-related genes and the expression of apoptosis genes to infer the mechanism of vitamin C against of TCBQ-induced apoptosis. Our research illuminates the dual mechanisms of Vc against of TCBQ-induced apoptosis and uncovers the novel mechanism of the cytotoxicity and detoxification of TCBQ.
四氯苯醌（TCBQ）是持久性污染物五氯苯酚的活性代谢物，其严重的毒性效应驱使我们建立更有效的应对方法。本项目拟围绕维生素C（VC）抑制TCBQ诱导细胞凋亡开展研究，针对诱导ROS是TCBQ细胞毒性的主要原因，考察VC对ROS和线粒体膜电位的影响，分析由此带来的凋亡蛋白表达的变化，确定VC影响ROS抑制TCBQ诱导的凋亡；同时针对TCBQ调节DNA甲基化，分析TCBQ对整体5hmC的影响，进一步确定对凋亡相关基因启动子区5hmC的影响，筛选出一批变化显著的基因，评估其表达的变化，从而阐明TCBQ通过调节5hmC促进细胞凋亡的机理。针对VC促进5hmC的产生，考查VC对凋亡基因启动子区5hmC的调节，进而对基因表达的影响，确定VC调节5hmC抑制TCBQ凋亡的机理。本项目通过阐明TCBQ富集5hmC调节细胞凋亡机理及VC抑制TCBQ的凋亡机理，为TCBQ的毒性和解毒机理提供新方向。

结项摘要

四氯苯醌（TCBQ）是持久性污染物五氯苯酚的活性代谢物，其严重的毒性效应驱使我们建立更有效的应对方法。通过本项目的开展我们发现，维生素C能够有效缓解TCBQ诱导的细胞毒性，同时对其他苯醌类化合物的细胞毒性亦有抑制作用；机理研究表明维生素C通过清扫TCBQ产生的ROS，缓解其造成的线粒体膜电位下降，以及部分逆转其引发的凋亡基因mRNA和蛋白表达的变化缓解其细胞毒性。同时针对文献报道TCBQ调节DNA 5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）水平，我们利用5hmC-免疫共沉淀（5hmC-DIP）测序技术研究发现TCBQ能够改变基因mRNA启动子区5hmC甲基化水平，揭示了TCBQ可能通过调节5hmC水平诱导细胞凋亡的机理以及可能的信号通路；维生素C通过5hmC路径缓解TCBQ细胞毒性的机理以及可能的信号通路。另外，我们还建立了一种基于DNA末端保护和金纳米粒子检测蛋白质的新方法，该方法选择性好，准确度高，生物兼容性好，方法设计简单，无需标记和酶放大，省时经济，无需昂贵仪器。本项目阐明了TCBQ通过5hmC路径调节细胞凋亡的可能机理及VC抑制TCBQ毒性的双重机理，为TCBQ的毒性和解毒机制提供新方向。

项目成果

期刊论文数量（1）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Colorimetric detection of protein via the terminal protection of small-molecule-linked DNA and unmodified gold nanoparticles.
通过小分子连接 DNA 和未修饰金纳米粒子的末端保护对蛋白质进行比色检测
  • DOI：
    10.1039/c8ra07314g
  • 发表时间：
    2018-11-16
  • 期刊：
    RSC ADVANCES
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Zhao, Jianwei;Li, Cuiping;Ma, Guimin;Hao, Wenhui;Jia, Hongxia
  • 通讯作者：
    Jia, Hongxia

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其他文献

全尾矿浓密压密区细观结构研究
  • DOI：
    10.19614/j.cnki.jsks.201903011
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    金属矿山
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  • 作者：
    侯贺子;李翠平;王少勇;颜丙恒
  • 通讯作者：
    颜丙恒
智能数据分区与布局研 究
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    软件学报
  • 影响因子：
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  • 作者：
    刘欢;刘鹏举;王天一;何雨琪;孙路明;李翠平;陈红
  • 通讯作者：
    陈红
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
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  • 作者：
    胡才富;李翠平;颜丙恒;陈格仲
  • 通讯作者：
    陈格仲
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    计算机科学与探索
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  • 作者：
    赵素云;陈红;李翠平;孙辉
  • 通讯作者：
    孙辉
全尾砂充填膏体固-流转换阶段的流变行为
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    中国有色金属学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李翠平;颜丙恒;侯贺子;李荣;李雪
  • 通讯作者：
    李雪

其他文献

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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]
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