circRNA_0114605调控miRNA-29b在水通道蛋白4介导的1,2-二氯乙烷中毒性脑水肿中的作用机制研究

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基本信息

  • 批准号:
    81872601
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58.0万
  • 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

Brain edema caused by 1,2-dichloroethane (1,2-DCE) exposure induces adverse health effects on occupational workers in China. The key to preventing this disease is to elucidate the poisoning mechanisms and to find early biomarkers. Aquaporin 4 (AQP4) plays a central role in brain edema. There are currently few investigative publications on the role of AQP4 and its microRNAs (miRNAs) and circleRNAs (circRNAs) regulation mechanisms in the occurrence and progression of 1,2-DCE-induced brain edema. Our preliminary results have established cell and animal models for brain edema treated with 1,2-DCE and/or its metabolites. Based on these results, we are going to study the role of circRNA_0114605-regulated miRNA-29b on the AQP4 and its function in the 1,2-DCE-induced brain edema on three levels of cell, animal, exposure population and poisoning cases, respectively. First, an in vitro cell model was applied to analyze the pattern of miRNA-29b and circRNA_0114605 regulations on AQP4 and its function in 1,2-DCE-induced brain edema in the presence or absence of high expression plasmid of AQP4 or CRISPR-Cas9 application, the miRNA-29b mimic or inhibitor, high expression plasmid or siRNA of circRNA_0114605, respectively. Then, miRNA-29b and AQP4 wild type and knockout mice were used to confirm the pattern of AQP4 expression and its regulation by miRNA-29b, as well as to explore the key molecular pathways between the miRNA-29b alteration and pathological change in brain edema induced by 1,2-DCE by using proteomic analysis. Finally, an occupational epidemiology study with healthy exposed subjects and poisoning cases was carried out to confirm the results of the in vitro and in vivo studies. This study will shed light on the role of AQP4 and its miRNA and circRNA regulations in 1,2-DCE-induced brain edema. It will also provide scientific evidence on targets for the development of biomarkers and treatment of this occupational hazard.
1,2-二氯乙烷(1,2-DCE)中毒性脑水肿严重危害我国职业工人健康,防治的关键在于阐明中毒机制和寻找早期生物学标志。水通道蛋白4(AQP4)在脑水肿中发挥核心作用,微小RNA(miRNA)和环状RNA(circRNA)调控AQP4影响1,2-DCE中毒性脑水肿发生发展鲜见报道。本项目在构建1,2-DCE中毒性脑水肿细胞和动物模型的基础上,应用AQP4高表达质粒或CRISPR-Cas9抑制、miR-29b mimic或抑制剂、circRNA_0114605高表达质粒或siRNA、野生型和基因工程小鼠以及不同暴露水平的人群和病例,从正向和反向在细胞、动物和人群三个水平探讨1,2-DCE通过下调circRNA_0114605的表达促进miR-29b对AQP4的负性调控,AQP4的功能改变介导中毒性脑水肿的发生发展,揭示1,2-DCE中毒性脑水肿发生发展的分子机制和发现生物学标志及治疗靶标。

结项摘要

1,2-二氯乙烷(1,2-DCE)是一种普遍存在的环境污染物,过量的高浓度接触1,2-DCE可致动物和人类的中毒性脑水肿。表观遗传调控是1,2-DCE致脑水肿发生的重要机制之一。CircRNA作为转录后剪切生成的一类重要的非编码环状RNA分子,可通过miRNA调控下游靶基因的表达进而影响蛋白功能。但目前circRNA是否可以调控miR-29b影响AQP4的表达在1,2-DCE致中毒性脑水肿发挥作用尚不明确。通过对人源性星形胶质细胞(SVG p12)进行1,2-DCE(0、12.5、25.0、50.0 μM)处理。应用circRNA微阵列芯片、电镜形态学检查、同位素3H标记结合3- O-甲基葡萄糖(3-OMG)摄取法测量细胞的含水量,以及分子间相互调控作用的功能研究,探讨1,2-DCE引起星形胶质细胞水肿的circRNA-miR-AQP4表观遗传调控机制。1,2-DCE可引起星形胶质细胞水肿,表现为含水量增加,空泡增加和线粒体肿胀,并伴随miR-29b-3p的下调和AQP4的上调。分别对miR-29b-3p和AQP4的功能以及两者的相互调控关系进行验证,并结合双荧光素酶标记基因报告实验结果,证明1,2-DCE通过下调miR-29b-3p,靶向上调AQP4引起的星形胶质细胞水肿。结合circRNA芯片结果,筛选出2个circRNA(circPRSS12和circBCL11B)与1,2-DCE的处理以及对miR-29b-3p调控密切相关。通过在细胞水平上的调控关系和功能验证,我们发现只有circBCL11B可通过miR-29b-3p对AQP4进行调控。即过表达circBCL11B可发挥其内源性竞争作用,通过miR-29b-3p引起AQP4的表达上调,并导致细胞水肿;但敲减circBCL11B可逆转由1,2-DCE诱导的miR-29b-3p的下调和AQP4的上调,缓解细胞水肿。最后,我们通过双荧光素酶标记基因法以及荧光原位杂交技术,证明了circBCL11B与miR-29b-3p的靶向结合。本研究发现1,2-DCE通过circBCL11B、miR-29b-3p和AQP4之间的靶向内源性竞争调控关系,引起星形胶质细胞水肿,诱发脑水肿的发生。

项目成果

期刊论文数量(17)
专著数量(1)
科研奖励数量(5)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
Brain single-nucleus transcriptomics highlights that polystyrene nanoplastics potentially induce Parkinson's disease-like neurodegeneration by causing energy metabolism disorders in mice
大脑单核转录组学强调聚苯乙烯纳米塑料可能通过引起小鼠能量代谢紊乱而诱发帕金森病样神经变性
  • DOI:
    10.1016/j.jhazmat.2022.128459
  • 发表时间:
    2022-03-03
  • 期刊:
    JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS
  • 影响因子:
    13.6
  • 作者:
    Liang, Boxuan;Huang, Yuji;Huang, Zhenlie
  • 通讯作者:
    Huang, Zhenlie
水通道蛋白4调控1,2-二氯乙烷致小鼠血脑屏障通透性机制
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    中国职业医学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    江俊莹;汪波;刘俊;林莉;黄煜基;林茜;梁博萱;钟怡洲;谢植伟;黄振烈;余日安
  • 通讯作者:
    余日安
Micro- and nanoplastics: A new cardiovascular risk factor?
微米和纳米塑料:一种新的心血管危险因素?
  • DOI:
    10.1016/j.envint.2022.107662
  • 发表时间:
    2022-11
  • 期刊:
    Environment International
  • 影响因子:
    11.8
  • 作者:
    Xiaoqi Zhu;Chuanxuan Wang;Xiaoyu Duan;Boxuan Liang;Elvis Genbo Xu;Zhenlie Huang
  • 通讯作者:
    Zhenlie Huang
Aurantio-obtusin induces hepatotoxicity through activation of NLRP3 inflammasome signaling
Aurantio-obtusin 通过激活 NLRP3 炎性体信号传导诱导肝毒性
  • DOI:
    10.1016/j.toxlet.2021.10.011
  • 发表时间:
    2022-01-01
  • 期刊:
    TOXICOLOGY LETTERS
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Hu,Manjiang;Lin,Li;Huang,Zhenlie
  • 通讯作者:
    Huang,Zhenlie
1,2-Dichloroethane induces cerebellum granular cell apoptosis via mitochondrial pathway in vitro and in vivo
1,2-二氯乙烷在体外和体内通过线粒体途径诱导小脑颗粒细胞凋亡
  • DOI:
    10.1016/j.toxlet.2020.01.004
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Toxicology Letters
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Huang Manqi;Zhong Yizhou;Lin Li;Liang Boxuan;Liu Jun;Jiang Junying;Hu Manjiang;Huang Yuji;Lin Xi;Lu Lvliang;Bian Ziwei;Zhong Wenyu;Wu Jiejiao;Zheng Jiewei;Rong Weifeng;Zhang Yating;Jiang Liang;Wu Jieling;Zhang Xin;Xingfen Yang;Hu Qiansheng;Huang Zhenlie
  • 通讯作者:
    Huang Zhenlie

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其他文献

应用iTRAQ标记结合2DLCMS-MS分析慢性苯中毒患者血清蛋白质组
  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国职业医学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄振烈;黄明;郎丽;郭义曹;王海兰;黄汉林;夏丽华;邱新香;陈慈珊;陈嘉斌;陈甦生;梁伟辉
  • 通讯作者:
    梁伟辉
ラットにおける1-BPの亜急性と亜慢性吸入暴露によって神経新生への影響
亚急性和亚慢性吸入 1-BP 对大鼠神经发生的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
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    --
  • 作者:
    張霊逸;永井拓;山田清文;衣斐大祐;市原佐保子;サブラマニアンカビアラサン;黄振烈;モヒデインサハブディン;内藤久雄;市原学
  • 通讯作者:
    市原学
Hereditary Motor Sensory Neuropathy (HMSN)の広がり
遗传性运动感觉神经病 (HMSN) 的传播
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
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  • 作者:
    シェイクモヒディーン・サハブディーン;市原佐保子;黄振烈;張霊逸;スブラマニアン・カビアラサン;市原学;中川正法
  • 通讯作者:
    中川正法
1-プロモプロパンに曝露されたラットにおける脳海馬蛋白のプロテオミクス解析
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  • 发表时间:
    2011
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  • 作者:
    黄振烈;市原佐保子;及川伸二;常傑;張霊逸;スブラマニアン・カビアラサン;シェイクモヒディーン・サハブディーン;市原学
  • 通讯作者:
    市原学
1-ブロモプロパン曝露によるF344ラット海馬のカルボニル化蛋白の同定
1-溴丙烷暴露后 F344 大鼠海马中羰基化蛋白的鉴定
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄振烈;他
  • 通讯作者:

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黄振烈的其他基金

腺嘌呤核苷酸转位酶2的下调抑制线粒体ATP合成介导纳米塑料致大脑神经元铁死亡的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
腺嘌呤核苷酸转位酶2的下调抑制线粒体ATP合成介导纳米塑料致大脑神经元铁死亡的机制研究
  • 批准号:
    82273656
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

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  • 批准号:
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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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