DNA修復相關基因在鎘亞慢性暴露大鼠中的表達改變.pdf

1、1.背景：
　　鎘(Cadmium，Cd)是一種廣泛存在于環(huán)境中的重金屬污染物和致癌物。由于其在體內能長期蓄積，不易排除，故易對機體產生慢性及遠期毒效應，甚至導致人類與哺乳動物多種腫瘤如肺癌、腎癌、前列腺癌和胰腺癌等。1993年國際癌癥研究組織已將鎘列為第一類致癌物，但其分子毒作用機制仍不清楚。近年來，來自不同研究領域分別試圖從整體、器官、細胞和分子水平等方面來闡明鎘對機體的毒作用及其機制，特別是鎘低水平長期毒作用已經成為毒理學研

2、究的熱點。有研究認為，DNA修復功能被抑制可能是金屬毒作用的重要機制之一，但關于DNA修復基因在亞慢性鎘暴露動物體內的表達變化卻鮮見報道。因此本研究利用課題組前期已成功建立的大鼠亞慢性鎘暴露模型，對大鼠靶器官DNA修復基因XRCC1和hOGG1表達變化進行研究，為鎘化物低水平長期致機體害的分子毒作用機制提供新的實驗數據。
　　2.方法：
　　2.1根據XRCC1和hOGG1基因的mRNA序列，用Primer Express5

3、.0軟件分別設計XRCC1和hOGG1基因的上下游引物。應用Trizol試劑盒提取大鼠肝、腎、心與肺臟器中總RNA，經逆轉錄后用實時熒光定量PCR(Taqman和SYBR Green)方法檢測XRCC1和hOGG1基因的表達情況。
　　2.2用總蛋白提取液并按照其說明提取大鼠肝、腎、心與肺等靶器官中總蛋白，經蛋白定量后采用Western blot檢測方法分析XRCC1和hOGG1蛋白的表達改變。同時，分析大鼠肝、腎、心和肺臟器的X

4、RCC1和hOGG1表達水平與相應各臟器鎘蓄積量及其病理損害的關系。
　　2.3所有實驗均重復三次，實驗數據以x±s表示，如果原始資料為偏態(tài)分布則用對數(log)進行轉換以達到正態(tài)化，運用t檢驗、單因素方差分析、Games-Howe11檢驗和相關分析等對數據進行處理，P<0.05有統(tǒng)計學意義。
　　3.結果：
　　3.1通過Taqman實時熒光定量PCR分析，在鎘高、中、低劑量染毒大鼠中，各種鎘靶器官的XRCC1基因表

5、達量以 TBP為內參照進行標化計算，發(fā)現 XRCC1 mRNA表達水平在肝臟分別是相應對照組的44％，31%和13%，在腎臟分別是相應對照組的62%，29%和15%，在心臟分別是相應對照組的42%，30%和15%；在肺臟的分別是相應對照組的47%，28%和19%，提示隨著大鼠CdC12暴露水平的升高而其肝、腎、心與肺等靶器官的XRCC1基因表達水平明顯下調，存在良好的劑量-反應關系(P<0.01)。
　　3.2經過SYBR Gre

6、en實時熒光定量PCR檢測，在鎘高、中、低劑量染毒大鼠中，各種鎘靶器官的hOGG1基因表達量以β-actin為內參照進行標化計算，觀察到hOGG1 mRNA表達水平在肝臟分別是相應對照組的67%，50%和16%；在腎臟分別是相應對照組的40%，21%和12%，在心臟分別是相應對照組的72%，59%和27%；在肺臟的分別是相應對照組的75%，52%和29%，顯示隨著大鼠 CdC12暴露水平的升高而其肝、腎、心與肺臟器的hOGG1基因表達水

7、平顯著下調，有明顯的劑量-反應關系(P<0.01)。
　　3.3運用Western b1ot檢測與分析，可見大鼠肝、腎臟器的XRCC1和hOGG1蛋白質在各染鎘大鼠組中均出現不同程度的表達下調，與相應對照組相比有下降趨勢，此現象在肝組織中最為明顯，進一步確證了XRCC1和hOGG1基因在鎘暴霸大鼠靶器官中的下調表達。同時通過相關分析也顯示大鼠肝、腎、心和肺臟器的XRCC1和hOGG1表達水平與相應各臟器鎘蓄積量及其病理損害密切相關

8、，提示DNA修復基因XRCC1和hOGG1的表達變化可考慮作鎘暴露及其效應的生物標志物。
　　4.結論：
　　4.1長期低水平的鎘化物暴露可導致大鼠肝、腎、心、肺等靶器官的XRCC1和hOGG1基因表達水平明顯下調，并與染鎘劑量存在良好的劑量-反應關系，表明某些DNA修復基因如XRCC1和hOGG1的表達改變在鎘分子毒作用機制中可能起著重要的作用。
　　4.2在亞慢性鎘中毒大鼠模型中發(fā)現其肝、腎、心和肺等主要內部臟器的