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我在硕士生阶段围绕遗传毒性进行了两部分研究:第一部分为microRNA对遗传毒性敏感基因GADD45b调控机制的研究。第二部分为应用gptdelta转基因小鼠模型评价槟榔碱的致突变性。 第一部分MicroRNA对遗传毒性敏感基因GADD45b调控机制的研究 GADD45b是生长阻滞和DNA损伤诱导蛋白45(growtharrestandDNAdamageinducibleprotein45,GADD45)基因家族中的一员,其表达能迅速被遗传毒性物质和药物诱导。GADD45b的异常表达与致肝癌化合物所引起肝细胞增殖以及多种癌症中癌细胞的增殖能力密切相关。现有研究提示GADD45b的表达可能存在转录后的调节机制。MicroRNA是一类具有转录后调控作用的非编码小RNA。本研究旨在探索microRNA在GADD45b表达调控中的作用,GADD45b调控机制的研究对于寻找化合物诱导肝癌发生早期的生物标志物和开发新的临床治疗靶点有重要意义。本研究首先采用生物信息学工具结合免疫印迹的方法在HepG2细胞系中筛选出能够显著性下调人GADD45b蛋白表达的miR-140-5p;miR-140-5p能时间依赖地下调GADD45b的蛋白水平,但对其mRNA水平无明显影响;降低内源miR-140-5p的表达水平可以增加GADD45b蛋白水平的表达而对其mRNA无影响。MicroRNA一般通过种子序列区与靶基因mRNA的3-UTR互补配对发挥调控作用。本研究通过荧光素酶实验证实miR-140-5p能够作用于GADD45bmRNA的3-UTR区域抑制其翻译;而miR-140-5p种子序列区的突变体对GADD45b蛋白水平的抑制作用减弱或无抑制作用。综上本研究发现miR-140-5p能引起GADD45b的翻译抑制,降低其蛋白表达水平而对其mRNA表达水平无影响;miR-140-5p对GADD45b的负调节作用依赖于其种子序列区与GADD45bmRNA的3-UTR的互补配对。本研究首次发现了能够调节GADD45b的microRNA,为深入研究GADD45b的调控机制提供理论依据,也为进一步寻找化合物诱导肝癌发生早期生物标志物及开发新的临床治疗靶点提供了参考。 第二部分应用gptdelta转基因小鼠模型评价槟榔碱的致突变性 嚼食槟榔果的习惯盛行于在南亚,东南亚,及南太平洋岛屿。流行病学证实咀嚼槟榔在口腔黏膜疾病如粘膜白斑病,口腔下黏膜硬化,口腔癌症的发病过程中是一个独立的影响因素。国际癌症研究机构(IARC)2004年将槟榔果列为了一类致癌物。槟榔碱,作为槟榔果中的主要生物碱被怀疑是其致癌成分,在各类体外遗传毒性试验中表现出遗传毒性的风险。但目前槟榔碱体内遗传毒性的研究较少,特别是体内致突变的作用还未有研究。转基因动物模型在化合物体内突变分析中有着重要作用。为了检测槟榔碱组织特异的致突变性,我们采用gptdelta转基因小鼠检测槟榔碱在口腔组织和肝脏中的致突变性。雄性gptdelta小鼠于饮用水中给予浓度分别为300和700μg/mL的槟榔碱氢溴酸盐6周。4-硝基喹啉-1(4-NQO)作为阳性对照给予2周。最后一次给药的两个星期后,取小鼠口腔组织和肝脏进行突变频率检测和突变谱分析。槟榔碱给药组的突变频率在口腔组织和肝脏中相较对照组均无统计学上显著性的增加,但槟榔碱给药的300μg/mL和700μg/mL剂量组分别有1只和2只小鼠在口腔组织中突变频率比对照组增加了2.5倍以上,而且这三只小鼠表现出了与自发突变不同的突变谱,以G∶C→T∶A颠换为主。肝脏中,槟榔碱给药组的突变谱与自发突变相同,主要以G∶C→A∶T转换为主。本实验结果提示槟榔碱在口腔组织中对个别敏感个体存在着致突变风险。