秀麗線蟲mir--231介導(dǎo)腸道SMK--1--DAF--16信號級聯(lián)通路調(diào)控氧化石墨烯毒性效應(yīng)研究.pdf

1、氧化石墨烯(Graphene oxide，GO)是一種重要的工程納米材料，因其優(yōu)越的物理化學(xué)特征，在科學(xué)發(fā)展和日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用。但在應(yīng)用的同時，GO的毒性效應(yīng)也引起了廣泛的關(guān)注。體內(nèi)體外實驗均表明，GO能夠誘導(dǎo)生物體的毒性效應(yīng)，其中氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡、炎癥反應(yīng)是GO致毒潛在的細(xì)胞和分子基礎(chǔ)。秀麗線蟲是一種經(jīng)典的模式生物，廣泛應(yīng)用于遺傳學(xué)、免疫學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)等研究中，同時也作為一種非哺乳動物體內(nèi)毒性評價模型應(yīng)用于毒性評價和毒理學(xué)

2、研究中。以往研究表明，GO暴露秀麗線蟲可以引起一系列的毒性效應(yīng)，如腸道通透性改變、壽命縮短、運動行為能力下降等，同時研究表明胰島素信號通路、固有免疫、細(xì)胞凋亡等信號通路可能參與調(diào)控其毒性效應(yīng)過程。最近研究表明，GO暴露可以導(dǎo)致秀麗線蟲體內(nèi)microRNA(miRNA)表達(dá)模式的改變，且在相應(yīng)突變體篩選中發(fā)現(xiàn)，與野生型相比mir-244、mir-235突變體對GO表現(xiàn)更為敏感，而mir-247、mir-74、mir-231突變體對GO表現(xiàn)

3、出抗性。但這些miRNA分子的具體生物學(xué)功能和作用分子機(jī)制尚不清楚。本論文側(cè)重于mir-231解析其調(diào)控GO毒性效應(yīng)的分子機(jī)制。
　　研究結(jié)果表明，GO暴露秀麗線蟲后可以顯著降低mir-231∷GFP在各組織中的表達(dá)，尤其是腸道。通過組織特異性恢復(fù)mir-231表達(dá)發(fā)現(xiàn)，腸道中mir-231表達(dá)可以使mir-231突變體對GO毒性效應(yīng)的抗性減弱，而且mir-231在腸道的過表達(dá)能夠加劇GO的毒性效應(yīng)，因此mir-231是在腸道中調(diào)

4、控GO的毒性效應(yīng)。通過對mir-231潛在的靶基因篩選，編碼哺乳動物SMEK的同源蛋白smk-1可能作為mir-231的靶基因。smk-1組織特異性激活表明，smk-1同樣在腸道發(fā)揮調(diào)控GO毒性效應(yīng)的作用。smk-1突變體對GO毒性表現(xiàn)更為敏感，然而smk-1在腸道中的過表達(dá)能夠顯著降低GO的毒性效應(yīng)。此外，smk-1突變能夠抑制mir-231突變體對GO毒性效應(yīng)的抗性。SMK-1是胰島素信號通路DAF-16轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控秀麗線蟲壽命的調(diào)