长链非编码RNA MALAT1在邻苯二甲酸单(2-乙基己基)酯暴露致原代海马神经元突触损伤中的机制研究

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuthusboy
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目的:邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(Di-(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)是一种典型的环境内分泌干扰物,用作增塑剂。广泛存在于灰尘、土壤和饮用水在内的环境中,人类可通过摄入、吸入和皮肤接触而暴露于DEHP。进入人体后,DEHP会迅速水解成一种高反应性和高毒性的代谢产物邻苯二甲酸单(2-乙基己基)酯(Mono(2-ethylhexyl)phthalate,MEHP)。MEHP被确定为DEHP在体内代谢后发挥主要作用的活性产物。流行病学研究表明,孕妇暴露于邻苯二甲酸盐会影响后代的认知和学习障碍。海马在学习记忆过程中发挥重要作用。大脑发育的关键时期暴露于DEHP可减少海马CA1亚区神经元树突的总长度和分支数以及树突棘的密度。肺腺癌转移相关转录本1(metastasis associated lung adenocarcinoma transcript 1,MALAT1)是一种长链非编码RNA,对突触的形成和维持有着重要的调控作用。我们通过建立原代海马神经元MEHP暴露模型,来分析树突的长度,树突棘和突触密度的改变,并进一步探讨MEHP暴露通过影响MALAT1的水平调控环磷酸腺苷应答元件结合蛋白(c AMP response element bind protein,CREB)及下游m RNA进而造成树突,树突棘和突触密度改变的机制。实验方法:本研究以提取的原代海马神经元作为研究对象,建立原代海马神经元MEHP暴露模型。采用免疫荧光实验对海马神经元纯度进行鉴定。使用c DNA末端快速扩增技术(rapid amplification of c DNA end,RACE),检测大鼠MALAT1全长,采用RNA-FISH实验,观察MALAT1在神经元中的定位。使用生物信息学分析来预测MALAT1与CREB的相互结合可能性。通过CCK8实验检测原代海马神经元对MEHP的耐受情况,使用光学显微镜拍照分析树突长度改变,采用免疫荧光实验分析树突棘改变,使用免疫细胞化学实验分析突触密度的改变。采用PCR实验检测lncRNA MALAT1,m RNA CREB,突触后密度蛋白95(Postsynaptic density 95,PSD95),神经胶蛋白1(Neuroligin1,NLGN1)的表达量。并使用反义寡核苷酸(Antisense oligonucleotide,ASO)和阴性对照(Negative control,NC)转染对MALAT1进行敲低,后使用光学显微镜拍照,免疫荧光实验和免疫细胞化学实验来观察相应形态学改变。PCR实验检测lncRNA MALAT1,m RNA CREB,PSD95,NLGN1的表达量。结果:免疫荧光实验鉴定结果显示海马神经元纯度>95%。RACE实验测出MALAT1全长,RNA-FISH实验验证MALAT1主要定位在细胞核,胞浆有少部分存在。根据CCK8结果,选择0,25,100,250μM为染毒剂量。光学显微镜分析显示随着剂量增加,树突长度减少且差异存在统计学意义(P<0.05),免疫荧光实验显示随着剂量增加,树突棘数量明显减少,免疫细胞化学实验显示随着剂量增加,突触密度显著减少且差异存在统计学意义(P<0.05)。PCR实验结果显示与对照组比,lncRNA MALAT1 25和100μM剂量组下降且差异有统计学意义(P<0.05),与25和100μM剂量组相比,250μM组上升且存在统计学差异(P<0.05)。与对照组相比,m RNA CREB,PSD95,NLGN1在25,100和250μM剂量组下降且差异有统计学意义(P<0.05)。转染后PCR结果显示,NC+MEHP组与NC组相比,lncRNA MALAT1相对表达量明显升高且差异存在统计学意义(P<0.05)。而ASO组与NC组相比,lncRNA MALAT1显著降低。ASO+MEHP组与ASO组相比lncRNA MALAT1升高,而与NC组相比下降(P<0.05)。NC+MEHP组与NC组相比,m RNA CREB相对表达量明显下降且差异存在统计学意义(P<0.05)。而ASO组与NC组相比,m RNA CREB明显升高。ASO+MEHP组与ASO组相比m RNA CREB下降(P<0.05)。m RNA PSD95与m RNA CREB结果相似。NC+MEHP组与NC组相比,m RNA NLGN1相对表达水平明显降低且存在统计学意义的差异(P<0.05)。而ASO组与NC组相比存在下降趋势。形态学结果表明NC+MEHP组与NC组相比,海马神经元树突长度,树突棘以及突触密度明显减少。而ASO组与NC组相比,海马神经元树突的长度,树突棘以及突触密度增加。ASO+MEHP组与ASO组和NC组相比,海马神经元树突长度,树突棘以及突触密度减少,但与NC+MEHP组相比明显增多。结论:1 MEHP暴露可造成海马神经元树突长度、树突棘和突触密度减少。2 MEHP可通过改变lncRNA MALAT1下调CREB/PSD95,导致海马神经元突触损伤。
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