维生素C对四氯苯醌诱导细胞凋亡的抑制作用及其机理研究

基本信息
批准号:21707027
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:李翠平
学科分类:
依托单位:河北大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:白洁,耿彦生,曹建坤,陈欢欢,梁世如,李赞
关键词:
分子毒理学维生素C四氯苯醌化学致癌物DNA羟甲基化
结项摘要

Tetrachlorobenzoquinone (TCBQ) is an active metabolite of pentachlorophenol,which is one of persistent organic pollutants (POPs). Generally, researchers attribute TCBQ-induced toxicity to ROS produced by TCBQ. Recent studies suggest that TCBQ-enriched 5-hydromethylcytosine (5hmC) leads a significant difference in expression of apoptosis-related genes and we suspect that it is another mechanism of TCBQ-induced apoptosis. Vitamin C is an antioxidant. In addition, Vc mediates 5hmC level and then regulate cell apoptosis. Based on these results, we hypothesize that Vc scavenges ROS generated from TCBQ and represses TCBQ-induced 5hmC enrichment to ameliorate TCBQ-caused apoptosis. To test our hypothesis, we firstly determine the effect of Vc on TCBQ-regulated apoptosis and following that we carrying out the effect of Vc+TCBQ and TCBQ on ROS, mitochondria membrane potential and the expression of apoptosis-related protein. We also aim to assess the effect of Vc+TCBQ and TCBQ on 5hmC level, 5hmC enrichment at the promoter of apoptosis-related genes and the expression of apoptosis genes to infer the mechanism of vitamin C against of TCBQ-induced apoptosis. Our research illuminates the dual mechanisms of Vc against of TCBQ-induced apoptosis and uncovers the novel mechanism of the cytotoxicity and detoxification of TCBQ.

四氯苯醌(TCBQ)是持久性污染物五氯苯酚的活性代谢物,其严重的毒性效应驱使我们建立更有效的应对方法。本项目拟围绕维生素C(VC)抑制TCBQ诱导细胞凋亡开展研究,针对诱导ROS是TCBQ细胞毒性的主要原因,考察VC对ROS和线粒体膜电位的影响,分析由此带来的凋亡蛋白表达的变化,确定VC影响ROS抑制TCBQ诱导的凋亡;同时针对TCBQ调节DNA甲基化,分析TCBQ对整体5hmC的影响,进一步确定对凋亡相关基因启动子区5hmC的影响,筛选出一批变化显著的基因,评估其表达的变化,从而阐明TCBQ通过调节5hmC促进细胞凋亡的机理。针对VC促进5hmC的产生,考查VC对凋亡基因启动子区5hmC的调节,进而对基因表达的影响,确定VC调节5hmC抑制TCBQ凋亡的机理。本项目通过阐明TCBQ富集5hmC调节细胞凋亡机理及VC抑制TCBQ的凋亡机理,为TCBQ的毒性和解毒机理提供新方向。

项目摘要

四氯苯醌(TCBQ)是持久性污染物五氯苯酚的活性代谢物,其严重的毒性效应驱使我们建立更有效的应对方法。通过本项目的开展我们发现,维生素C能够有效缓解TCBQ诱导的细胞毒性,同时对其他苯醌类化合物的细胞毒性亦有抑制作用;机理研究表明维生素C通过清扫TCBQ产生的ROS,缓解其造成的线粒体膜电位下降,以及部分逆转其引发的凋亡基因mRNA和蛋白表达的变化缓解其细胞毒性。同时针对文献报道TCBQ调节DNA 5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)水平,我们利用5hmC-免疫共沉淀(5hmC-DIP)测序技术研究发现TCBQ能够改变基因mRNA启动子区5hmC甲基化水平,揭示了TCBQ可能通过调节5hmC水平诱导细胞凋亡的机理以及可能的信号通路;维生素C通过5hmC路径缓解TCBQ细胞毒性的机理以及可能的信号通路。另外,我们还建立了一种基于DNA末端保护和金纳米粒子检测蛋白质的新方法,该方法选择性好,准确度高,生物兼容性好,方法设计简单,无需标记和酶放大,省时经济,无需昂贵仪器。本项目阐明了TCBQ通过5hmC路径调节细胞凋亡的可能机理及VC抑制TCBQ毒性的双重机理,为TCBQ的毒性和解毒机制提供新方向。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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