苯亚慢性吸入对小鼠骨髓全基因组甲基化的影响

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1、万方数据答辩委员会主席：萱±基答辩委员会成员：董匿王张淑芸万方数据温州医科大学硕士学位论文目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2ABSTRACT⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯．⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．⋯⋯．．4前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7材料与方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．40参考文

2、献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯43综述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．46参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．57致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．58学位论文独创性声明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯59万方数据温州医科大学硕士学位论文苯亚慢性吸入对小鼠骨髓全基因组甲基化的影响摘要背景：苯是重要的工业生产原料和有机溶剂，广泛应用于合成树脂、塑料、医药和制鞋等行业

3、，同时也是香烟烟雾、装修材料、以及原油和汽油等组成成分之一。因此，苯是职业环境和生活环境的常见污染物。苯易于挥发，通过呼吸道及皮肤黏膜进入人体。短期接触苯可对中枢神经系统产生麻痹作用，引起急性中毒。长期苯暴露可引起血液系统的多种疾病如白细胞减少症、再生障碍性贫血、骨髓增生不良综合征，甚至诱发白血病。因此对苯实施深入研究具有重要的社会意义。苯慢性毒性的主要靶器官是骨髓，然而，其毒性机理迄今尚未完全阐明。以往苯的毒性机制研究多聚焦在代谢产物的遗传毒性、自由基氧化损伤及相关基因多态性等方面。近年来研究表明表观遗传学的变异在苯介导的血液毒性中也起重要作用。尽管在苯的表观

4、遗传毒性机制研究中已经积累了一些证据，但对苯暴露引起的全基因组DNA甲基化的变化模式缺乏全面了解。本研究通过小鼠苯吸入染毒模型，应用高密度基因芯片技术对亚慢性苯吸入染毒小鼠的骨髓细胞进行了全基因组DNA甲基化扫描，旨在了解苯导致的骨髓全基因组甲基化变异的全貌，通过比较不同暴露浓度小鼠骨髓细胞全基因组甲基化状态，寻找苯暴露介导的甲基化差异基因，为阐明苯的毒性机制，预防和降低苯的危害提供理论依据。材料方法：6～8W的C57BL／6J雄性小鼠，随机分为对照组(0ppm)、低浓度组(1ppm)和高浓度组(100ppm)。模拟职业苯暴露人群的暴露方式进行8hr／d，5d／

5、w，共计13w的亚慢性动式吸入染毒。染毒结束后，处死小鼠，测量血液指标；分离股骨和胫骨，提取骨髓基因组DNA(gDNA)。通过Roche—NimbleGen甲基化芯片(MouseDNAMethylation3X720KCpGISlandP1USRefSeqPromoterArray)筛选甲基化差异基因，通过差异甲基化基因的染色体分布、功能分类(GeneOntology，GO)分析、信号通路(Signalingpathway)等分析方法，揭示苯暴露小鼠骨髓细胞全基因组甲基化模式和变化特征。结果：1．高浓度组小鼠体重显著降低，白细胞、红细胞、血红蛋和血小板均呈现统计

6、学意义的下降。低浓度组小鼠体重无显著变化，白细胞数出现显著下降。2．甲基化芯片实验结果质控判断：校正异常杂交信号，去除噪音信号，并通过对信号点MA—plot的分布明确信号值的均一性。扫描芯片灰度，成像完整，万方数据温州医科大学硕士学位论文无团块和划痕。结果表明杂交反应成功、芯片实验结果可靠。3．甲基化差异基因(片段)统计：与对照组比较，低浓度组共有2106基因(2608个片段)的甲基化程度发生改变，其中2084基因(2585片段)甲基化降低，22基因(23片段)甲基化水平升高。高浓度组共4206基因(5711片段)的甲基化水平发生改变，包括有4168基因(567

7、2片段)降低，38基因(39片段)升高。两个染毒组同时甲基化改变的有1248基因(1609片段)，其中降低有1245基因(1606片段)，升高的有3基因(3片段)。4．甲基化变异片段在染色体上的分布及基因中的位置：几乎所有染色体都有甲基化变异，且甲基化变异片段多位于启动子的CpG岛内。5．差异甲基化基因参与的信号通路分析和功能分类：结果显示苯暴露导致小鼠骨髓甲基化变异的基因主要涉及的信号通路主要有Cytokine—cytokinereceptorinteraction(发生甲基化差异的基因有26个)、MAPKsignalingpathway(23个)、WntSi

8、gnalingpathw