microrna在酒精毒性机制中作用及叶酸保护机制的研究

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1、microRNA在酒精毒性机制中作用及叶酸保护机制的研究【关键词】microRNA酒精毒性机制叶酸保护机制MicroRNAs(miRNAs)是一种由22个核苷酸组成的小的非编码的RNAs，序列特异性的靶向结合并调节mRNAs的表达。miRNAs调节的靶基因广泛涉及到发育、细胞增生、凋亡、和肿瘤基因。尽管最近研究证实miRNAs在组织器官的分化中起到重要作用，但是与出生缺陷相关的miRNAs研究甚少。miRNAs孕期环境危险因子等暴露可以导致出生缺陷发生。酒精引起人体多器官损害，孕期乙醇暴露还可引起胎儿酒精综合征及酒精相关神经发育障碍。然

2、而，这类疾病的病理及分子机制尚没有完全阐明，尚没有研究涉及miRNA和乙醇体内毒性之间的关系。实验研究证实叶酸可以一定程度上拮抗乙醇诱导的毒性。尽管蛋白质组分析显示叶酸调节乙醇反应蛋白涉及能量生成，信号通路和蛋白翻译，仍然不清楚叶酸的确切保护机理。　　本研究通过建立小鼠乙醇神经发育毒性模型，探讨孕期乙醇暴露对胎鼠大脑miRNA基因表达模式的影响，并采用全胚培养的小鼠胚胎研究miRNA及其靶基因的表达，同时也观察体外补充叶酸对于乙醇诱导的胚胎毒性的拮抗作用及对miRNA及其靶基因的影响。3　　结果发现孕前乙醇暴露不仅引发胎鼠生长延迟，小头

3、畸形和无眼畸形等宫内胚胎毒性，还损害仔鼠的学习记忆能力，对子代脑发育和功能产生远期损伤作用。乙醇暴露对体外培养的胚胎发育毒性表现为卵黄囊损伤、露脑畸形、神经管未闭、鳃弓缺如及未分化心管发生等。　　本研究运用基因芯片技术发现乙醇孕期暴露引起miRNAs在胎鼠大脑中的差异表达，其中有6个显著上调的miRNAs和8个显著下调的miRNAs。为避免假阳性，芯片结果新一步采用Northernblot和realtimePCR两种方法和体内体外两种动物模型进一步验证。本研究首次证实miR10与乙醇致畸作用相关，乙醇体内体外暴露可以诱导胎鼠脑组织m

4、iR10a和miR10b的过分表达。miR10a和miR10b位于Hox基因簇中，它们和Hox基因通常在早期胚胎发育中表达。小鼠和人类的miR10a都位于Hoxb4和Hoxb5之间，并位于Hoxb4上游。小鼠的miR10b存在于Hoxd4内含子4，Hoxd3001内含子1，和Hoxd3002内含子5内。然而人类miR10b位于Hoxd4和Hoxd8之间。在脊椎动物，Hox基因提供组织器官分化的“前-后轴式”位置信息，调节胚芽，脊椎和颜面结构的发生模式。在乙醇孕期暴露模型中，我们发现miR10a和Hoxb，miR10

5、b和Hoxd具有相似的表达模式，这表明miR10a和miR10b在乙醇致畸中发挥的调节作用可能与HoxHomcomplex有关。　　据报道miR10a和Hoxa1基因的3′3非翻译区序列存在直接相互作用。在哺乳细胞，miRNAs通常被认为是通过转录后水平而不是转录水平下调靶基因的表达。本研究发现，乙醇暴露降低Hoxa1蛋白表达，这与上调表达的miR10a负向相关。但是，RTPCR结果并没有显示Hoxa1mRNA水平的改变，表明miR10a对Hoxa1的调节是转录后水平的。　　叶酸补充可以抑制乙醇诱导的发育毒性。本研究证实

6、叶酸补充可以拮抗乙醇诱导的胚胎毒性，并抑制miR10a表达和增加Hoxa1蛋白表达，表明miR10a及其靶基因Hoxa1在叶酸的胚胎保护功能中发挥一定的作用。究竟叶酸是如何通过miR10a及Hoxa1拮抗乙醇胚胎毒性需要进一步研究。　　总之，本研究证实miR10a及其靶基因Hoxa1是乙醇在发育早期的分子靶标。miR10a对Hoxa1确切的调节作用及其在乙醇诱导的出生缺陷中调节机制需要深入研究。尽管miR10a的功能远不清楚，但本研究的发现对进一步阐释miR10a在致畸机理和相关疾病病理作用提供重要的补充。　　全文出处：W

7、angLL,ZhangZF,LiQ,YangRY,PeiXR,XuYJ,WangJB,ZhouSF,LiY.EthanolexposureinducesdifferentialmicroRNAandtargetgeneexpressionandteratogeniceffectswhichcanbesuppressedbyfolicacidsupplementation.Humanreproduction.2009,24(3):562579.3