Nrf2信号通路在铅神经毒性中的作用研究

本项目拟采用凝胶迁滞电泳、western blot、细胞转染、siRNA介导基因表达沉默、流式细胞术、Quantitative Real-time RT-PCR和免疫组织化学等技术与方法，研究Nrf2对铅暴露的应答作用特征（包括剂量和时间效应特征），揭示铅暴露与Nrf2转录活性变化及其下游基因表达改变的关系。通过基因转染诱导Nrf2过表达以研究其对铅所致SH-SY5Y细胞毒性、DNA损伤和细胞凋亡的拮抗作用，辅以特异性酶抑制剂抑制下游基因产物酶活性，研究该作用的分子机制。通过siRNA介导Nrf2表达沉默是否加重铅毒效应来反证该拮抗作用的Nrf2依赖性。采用Nrf2诱导剂tBHQ诱导SD大鼠体内Nrf2活化，以研究体内条件下Nrf2对铅致神经系统损伤的保护作用，验证体外试验结果。通过上述研究，可望为深入阐明铅神经毒作用机制和为Nrf2作为对抗铅神经毒作用的分子干预位点提供科学依据。

铅是对人类危害最为严重的环境污染物之一。铅暴露所致神经细胞凋亡是铅神经毒性的重要表现之一，异常增加的细胞凋亡不可避免地会对脑正常结构和功能带来不可逆转的严重损害。本研究通过采用先进的分子生物学方法，对Nrf2信号途径在铅神经毒性中的作用及其分子机制作了深入研究。研究发现，Nrf2信号途径对铅神经毒性产生了明显的应答，PKC-δ和CKⅡ是Nrf2激活的上游关键调控酶，Nrf2核转移和转录活性的增加是细胞启动下游氧化应激的关键步骤。Nrf2高表达可明显拮抗铅所致的细胞毒性和细胞凋亡，Bax/Bcl-2的比值和细胞色素C的释放是决定铅所致细胞凋亡的重要分子机制。包括HO-1和γ-GCSc在 内的Nrf2下游调控蛋白在Nrf2发挥细胞保护作用中起到重要的作用。通过上述研究，为深入阐明铅神经毒作用机制和为Nrf2作为对抗铅神经毒作用的分子干预位点提供了极有价值的科学依据，并为铅的铅神经毒作用的预防和治疗开辟新的途径。