低砷饮水暴露血清分子标志物的研究

The issue of the safety of drinking water is a public health issues related to human health. Low arsenic exposure caused health hazards related cause more attention as WHO and our drinking water arsenic health standard adjustment from the upper limit of 0.05 mg / L to 0.01mg / L. Current arsenic exposure indicators can not be effectively and objectively assess the long-term health hazards of arsenic poisoning by drinking water as well as the biological effects of arsenic toxicity early, we need a simple, sensitive, specific and clear biological significance markers for early warning of arsenic poisoning prevention and control. This project intends to joint use of proteomics 2-DE and LC-MS/MS technology, the establishment of high, medium or low levels of arsenic exposure dose group, serum protein profiles constructed differences between different groups of protein database, using bioinformatics techniques high-throughput, systematic screening, analysis and identification with arsenic poisoning serological markers of molecular function. The molecular were identified in the population difference between the groups expressed protein levels. with immunological methods of different doses of arsenic exposure. The study will provide the basis for further investigating the pathogenesis of type drinking water arsenic poisoning, find specific sensitive serum molecular markers, and low dose water arsenic exposure monitoring changes provide basis for arsenic poisoning disease development.

饮水安全问题是涉及人体健康的公共卫生问题。WHO及我国饮水砷卫生标准从上限0.05调整为0.01mg/ L后，低砷暴露致健康危害的相关性研究引起更多关注。目前的砷暴露指标不能有效客观评估饮水型砷中毒的远期健康危害以及砷毒性早期生物效应，需要简单、敏感、特异并有明确生物学意义的标志物用于砷中毒的早期预警及防治工作中。本课题拟联合使用蛋白质组学2-DE和LC-MS／MS的技术，建立高、中、低不同砷暴露剂量组的血清蛋白图谱，构建不同组间差异蛋白质的数据库,利用生物信息学技术高通量、系统地筛选、分析和鉴定与砷中毒相关的血清学标志物分子功能，并利用免疫学方法对人群中不同剂量砷暴露组之间差异表达蛋白水平进行鉴定。研究将为进一步探讨饮水型砷中毒发病机制、发现特异敏感的低剂量水砷暴露血清分子标志物以及监测砷中毒病程发展变化提供依据。

饮水安全问题是涉及人体健康的公共卫生问题。目前研究表明，砷毒性的证据主要来自于高砷暴露研究，而低砷暴露所致健康危害的相关研究较少，不够系统和全面，同时目前的砷暴露指标不能有效客观评估饮水型砷中毒的远期健康危害以及砷毒性早期生物效应，需要简单、敏感、特异并有明确生物学意义的标志物用于砷中毒的早期预警及防治工作中。.本研究利用新疆南部地区巴楚县不同水平饮水砷暴露的流行病学现场，并建立不同剂量染砷动物模型，联合利用等重同位素多标签相对定量蛋白质组学（iTRAQ）标记和 LC-MS/MS分析技术，建立人群不同水平砷暴露组血清蛋白质组学图谱和数据库，利用公开的蛋白质组学数据库高通量、系统性地鉴定各组血清蛋白，并通过统计分析差异组间差异表达蛋白，两种分析方法结果以及人群与动物结果互为印证，有利于提高血清生物标志物用于临床诊断的准确性。筛选出的候选分子标志物，在研究人群大样本中进行通过免疫印迹技术验证敏感性及特异性，并进一步阐释其分子功能。.目前本项目成功建立不同剂量慢性砷染毒动物模型，观察砷对大鼠生长发育和脏器的损伤，尤其是肝脏的损伤作用，提示长期饮水砷暴露可导致肝损伤。不同剂量砷染毒iTRAQ蛋白质差异分析显示：三个月染毒组随着染毒剂量的增加，其中有7个蛋白在低、中、高As暴露组中持续上调，10个蛋白在所有As暴露组中均下调；六个月染毒组其中有15个蛋白在低、中、高As暴露组中持续上调，4个蛋白在所有As暴露组中均下调，生物信息学分析显示这些蛋白主要参与生物调控、细胞过程、刺激反应、单细胞过程、代谢过程等。不同剂量砷染毒大鼠差异蛋白的验证结果显示：在三组染毒剂量中选择呈现趋势变化的蛋白，大鼠血清的羧肽酶（CPD）、热休克蛋白90α（HSP90α）、Ⅰ型胶原蛋白（COI 1）进行验证，在3个月染毒组三种蛋白均无差异，但在6个月染毒组,只有热休克蛋白90α（HSP90α）呈现上调表达，提示需要进一步验证热休克蛋白90α是否可以做为早期预警砷中毒的效应指标。