石英致肺纤维化的表观遗传改变及与细胞增殖信号转导通路关系的研究

Silica is one of the most important occupational harmful factors in China. The fast developments of epigenetic and miRNA provide a new growing point for the toxicity study of silica. Our group has shown changes of methylation levels induced by silica in lung, and PPAR, PTEN, JAK, STAT is regulated by alterations of DNA methylation levels. The special lung tissue of silicosis was used in this study. The investigations of factories and laboratory researches were combined. Using high-throughput microarray technology, the level of DNA methylation, miRNA detection of special gene, relationship between exposure and health effects of occupational silica exposur were studied in multiple levels to find the characteristic biomarkers of early health damages. Using RNAi and other molecular biological techniques, we explore whether PPAR, PTEN, JAK and STAT was involved in the activaty of signal pathway induced by silica, confirm the relationship between upstream and downstream and DNA methylation and special miRNA level changes. This study is novel and the hypothesis is clear. It will provide provide important scientific basis for further mechanism studies of silicosis, early warning, forecasting, screening effective health monitoring, protecting the risk sensitive people.

石英粉尘（简称石英）是我国最主要的职业危害因素之一。表观遗传学及miRNA的研究飞速发展，为石英毒性研究提供了新的生长点。本课题组已证明石英可致肺组织甲基化水平改变，PPAR、PTEN、JAK、STAT受到DNA甲基化水平改变的调控。本研究采用独特的尘肺病患者肺组织样本，采取现场人群与实验室研究相结合的方法。利用高通量芯片技术，辅以特异基因的DNA甲基化水平、特异miRNA检测，多层次、多水平研究职业石英暴露与健康效应的关系，寻找暴露人群早期健康损害的特征性生物标志物。采用RNAi等分子生物学技术，探索PPAR、PTEN、JAK、STAT等信号分子是否参与了石英诱导的信号通路的活化，证实其上下游关系及DNA甲基化和特异miRNA水平改变在其中的作用。本题思路新颖，所提假说层次清晰。将为深入探讨尘肺病发病机制，为早期预警、预测，筛查有效健康监测指标，保护高危敏感人群提供重要的科学依据。

石英粉尘（简称石英）是我国最主要的职业危害因素之一。我们在课题组前期工作的基础上，从表观遗传学的角度，对尘肺病的发病机制进行了初步探索。我们从收集和整理尘肺病患者肺组织蜡块标本中成功提取了可用于RNA芯片检测及后期筛选的RNA。以尘肺病患者肺组织为研究对象，进行了microRNA、mRNA和lncRNA差异检测，初步得到了尘肺病的microRNA、mRNA和lncRNA改变图谱。并在肺组织样本中进行了初步的验证。由于尘肺病靶器官的限制，我们试图从尘肺病患者血样中找到敏感的、具有显著性改变的指标。故在肺组织验证筛选结果的基础上，选择177名对照，404名尘肺病患者，对尘肺病患者的血样进行了初步筛选，得到了尘肺病患者血样microRNA、mRNA和lncRNA改变图谱。课题组已证明石英可致肺组织甲基化水平改变，PTEN受到DNA甲基化水平改变的调控，我们在患者血样中对PTEN基因的甲基化状态进行了验证。同时，从体外细胞实验的角度，对筛选出的目标基因进行了验证，结果表明SiO2粉尘刺激可引起PTEN总蛋白及磷酸化蛋白含量下降，FAK及α-SMA蛋白含量上升；抑制HELF细胞中PTEN可引起FAK及α-SMA蛋白含量增加，即PTEN对FAK及α-SMA蛋白表达具有调控作用。建立了一个以磷矿为主的接尘工人的队列，约7000人左右，已经进行了首次血样的采集，在下一步的工作中，将通过队列研究，对筛选的结果进行验证。我们将继续挖掘芯片筛选的结果，以期寻找到更加敏感、特异性更强的生物标志物，并将其应用于尘肺病的早期诊断、治疗、预后等方面。