长链非编码RNA-VNN3和OBFC2A在苯血液毒性中的功能及机制研究

Benzene poisoning, which mainly causes hematotoxicity, is the priority of the prevention and control of occupational diseases in china. Rencently, we screened out two key lncRNAs (VNN3&OBFC2A) associated with benzene poisoning through high-throughput lncRNA microarray. However, the function and mechanism of lncRNAs in benzene hematotoxicity remain poorly understood. Constructed overexpression vector and endoribonuclease-prepared siRNA（esiRNA）of these lncRNAs, combined knockdown and localization analysis of noncoding RNAs(c-KLAN), RNA-pull down, RNA-binding protein immunoprecipitation(RIP) and chromatin isolation by RNA purification-sequence (ChIRP-seq) will be applied to explore function of these lncRNAs in benzene hematotoxicity and its molecular mechanisms. Furthermore, these screened lncRNAs will be validated by using qRT-PCR in people exposed to benzene and benzene poisoning patients. LncRNA provides a rationale for the potential development of lncRNA-targeted approaches for the prevention and early diagnosis of benzene poisioning.

苯中毒是我国重点防治的职业病，主要引起血液毒性。本课题组前期在慢性苯中毒患者中发现了与苯血液毒性密切相关的、新的长链非编码RNA(lncRNA)-VNN3和OBFC2A，但其功能和作用机制有待阐明。本研究拟通过体外实验和人群研究相结合，采用RNA pull-down、RIP-chip、ChIRP-seq方法，研究与VNN3和OBFC2A相互作用的蛋白和DNA；采用esiRNA干扰与FISH 定位相结合的c-KLAN技术抑制lncRNA功能后，研究上述lncRNA定位情况及其对苯毒性相关基因甲基化（PARP-1、PTEN、STAT3）及microRNA（miR-205、miR-133a）异常表达的调控作用及其机制，旨在从调控基因表达和表观遗传修饰两方面阐明lncRNA调控苯毒作用的机制；进一步在苯中毒、苯接触人群中验证血浆lncRNA的表达变化情况，为苯中毒危害筛查和早期诊断提供新靶标。

苯（benzene）是一种重要的有机溶剂与工业原料，在生产环境和日常环境中有着极其广泛的应用，苯的应用增加了人群环境暴露以及职业暴露的机会，长期接触苯会引起外周血细胞不同程度的减少、骨髓造血功能异常，再生障碍性贫血和白血病。尽管对苯中毒机制进行了深入研究，但其作用机制目前仍不完全明确，也无有效的治疗苯中毒的方法。因此，亟需寻找苯致血液损害的早期标志分子。长链非编码RNA（LncRNA）是拥有调节功能的一类非编码RNA，在人类很多复杂性疾病的发生、发展中发挥重要作用。现有的研究表明许多lncRNA分子与白血病的发生有关，然而其在苯致血液毒性中作用的研究报道少见。本次研究在较大样本的低剂量苯暴露人群中验证课题组前期发现的与苯血液毒性相关的lncRNA分子VNN3和OBFC2A的表达情况，及其与苯暴露、效应指标间的关联性分析，探索其作为苯毒性早期效应指标的可行性；同时在体外探讨lncRNA-VNN3和lncRNA-OBFC2A通过调控细胞增殖、周期进而介导苯血液毒性的分子机制。研究结果发现，lncRNA-VNN3和lncRNA-OBFC2A与苯暴露、效应指标存在显著相关性，提示其在苯血液毒性过程中发挥重要作用；lncRNA-VNN3通过调节增殖相关基因NOTCH1和KLF15的表达负性调控1,4-苯醌诱导细胞增殖异常；lncRNA-OBFC2A在细胞核内通过影响细胞周期活动参与苯的血液毒性；lncRNA-VNN3和lncRNA-OBFC2A可作为苯暴露人群早期危害筛查和健康监护的潜在分子效应指标。