外周血淋巴细胞miRNA做为环境铝暴露及铝暴露致认知功能损伤标志物的研究

As a chronic accumulation neuropoison, aluminium can enter brain cell to induce severe central nervous system toxicity which show recognition functional disturbance. Many researches showed that the recognition functional disturbance is associated with the abnormal expression of miRNA. But there are few reports about the study of miRNA expression profile of peripheral blood in the occupationl workers exposed to aluminium. So in this study we will explore the recognition function and the expression of miRNA in peripheral lymphocytes in the occupationl workers exposed to aluminium in GuangXi mining district, and we will detect the differential miRNA populations in vivo and in vitro. We will study the same variability miRNA in the the occupationl workers and construct the environment- miRNA interaction model in this study,the results of which will support the theory for the early discovery and precaution of the recognition functional disturbance of occupationl workers exposed to aluminium, and which can further support the theory to study the the mechanism of the expression of miRNA of peripheral blood in the diseases caused by the environmental chemical pollutants.

铝进入脑细胞可产生严重的中枢神经系统毒性，表现为认知功能障碍等症状。研究表明miRNA与认知功能障碍关系密切,而有关外周血miRNA 的表达变化与铝暴露引起认知功能障碍的研究未见相关报道。本研究拟通过建立铝暴露的大鼠模型，分析外周血淋巴细胞miRNA 的表达和认知功能的关系；同时在小样本铝暴露职业人群中初筛与铝暴露认知功能相关的miRNA；结合上述两者的实验结果选定与铝暴露认知功能相关的差异性miRNA；在铝暴露职业人群扩大样本量对差异性miRNA进行验证；建立AlCl3染毒人神经细胞HCN-2、人神经胶质细胞和淋巴细胞模型，验证差异性miRNA的表达。寻找出预测毒物暴露和疾病发生早期的分子标记物，构建铝暴露的环境-miRNA 交互作用的模型，为职业铝暴露引起的认知功能障碍的早期发现及预防提供理论依据，为研究外周血miRNA 在环境化学污染物引起机体疾病的机制作用提供依据。

本项目进行了miRNA与环境铝暴露及认知功能损伤的相关性及功能研究，获得了以下的研究结果：①利用AlCl3染毒建立了认知功能障碍SD大鼠模型，发现铝暴露大鼠血清及脑组织的SOD活性降低，MDA水平升高，海马神经元数目减少，胶质细胞数量增多；Bcl-2 蛋白表达减少，Bax 蛋白表达增多，Bcl-2 /Bax 比值降低，凋亡细胞数增多。②进行了职业铝接触工人的职业性有害因素和认知功能的流行病学调查，筛选出职业性铝暴露认知障碍的工人和非暴露的非认知功能障碍的对照人群，发现铝暴露可以引起作业工人出现明显的心理状态、神经运动速度、准确性、协调能力及副交感神经调节功能的改变。③采集上述两组人群外周血，分离淋巴细胞，用高通量miRNA 芯片和甲基化芯片技术联合筛选外周血甲基化差异的miRNAs。结果发现，miRNA表达差异2倍共386个，其中上调基因167个，下调基因219个。Log2FC>2且P<0.05的miRNAs中有20个的表达上调，4个下调。其中4个差异性miRNAs的甲基化表达上调，18个甲基化表达下调。共5个miRNAs甲基化表达下调而miRNA表达上调，即hsa-miR-551a、hsa-miR-218-5p、hsa-miR-371b-5p、hsa-miR-451a、hsa-miR-144-3p。④进一步采集上述两组人群外周血，提取外周血淋巴细胞RNA，用荧光定量PCR对差异表达的miRNAs进行验证。结果发现hsa-miR-451a、hsa-miR-144-3p的表达分别升高了0.9倍、1.1倍，与miRNA 芯片检测结果相一致。本研究为寻找出预测铝暴露及铝暴露引起认知功能障碍发生早期的分子标记物，构建铝暴露的环境-miRNA 交互作用的模型，为职业铝暴露引起的认知功能障碍的早发现及预防提供理论依据，为研究外周血miRNA 在环境化学物引起机体疾病的机制作用提供依据。