雌激素受体介导的食源性EDCs诱导MCF-7和MCF-10A增殖及其分子机制研究

批准号:
31701519
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
许彦阳
依托单位:
学科分类:
C2009.食品安全风险评估
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
翁瑞、马朦朦、郭东梅、张丹
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
内分泌干扰物(EDCs)因具有相似的作用终点,低剂量下混合暴露可能产生大于单一暴露的联合效应,已成为影响食品安全的一类重要风险因子,国际上已开始关注低剂量下混合暴露所引起的联合效应问题。本项目基于食用农产品中EDCs残留调查结果,选择γ-六氯环己烷(有机氯类农药)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(邻苯二甲酸酯类)和PCB153(多氯联苯)等3种具有雌激素效应的内分泌干扰物作为实验对象,依据食用农产品中实际残留水平和毒性效应水平设置暴露浓度,基于析因设计方法设计浓度组合,研究不同种类、不同浓度、不同时间处理后对人乳腺癌细胞MCF-7和乳腺上皮细胞MCF-10A的联合效应及变化规律,分析浓度相加、独立作用和联合指数等模型在联合效应预测中的适用性;对雌激素受体介导的典型信号通路中关键蛋白、化合物及基因表达进行对应分析,探索联合效应产生的分子机制。项目的实施将为科学评价EDCs联合效应,制定安全限量标准提供科学依据。
英文摘要
Endocrine disrupting chemicals (EDCs) have become one of the most important risk factors for food safety. It is known that EDCs have the same end point that human beings can be simultaneously exposed to several chemicals that might potentially contribute to combined adverse effects even when each compound was present below the concentration at which no effect was observed. Thus, exposure to EDCs becomes an important issue garnering wide attention among the international scientific and legislative communities. Here we selected three kinds of EDCs that had estrogen-like effects based on the survey of residue results, such as γ-hexachlorocyclohexane (organochlorine pesticides), Di(2-ethylhexyl) phthalate (PAEs) and PCB153. According to the factorial design method, various combinations will be set base on the actual residue levels in agro-products and different toxic effect levels. Therefore, the combined effects and signaling pathway induced by EDCs at lower concentrations on cell growth of MCF-7 human breast cancer cell and MCF-10A human mammary epithelial cell will be investigated. Moreover, prediction model (concentration addition method, independent action method and median-effect/combination index) will be assessed by comparing the measured effects. Furthermore, key proteins and compounds in estrogen receptor–mediated signaling pathway will be analysed to study the molecular mechamism of combined effects. This study will give valuable information for assessing the combined effects of EDCs, as well as benefit to formulate maximum residue limits scientifically.
项目构建了基于人乳腺癌细胞(MCF-7)、乳腺上皮细胞(MCF-10A)和人肝癌细胞(HepG2)的联合效应评价体系,基于等浓度、实际浓度和等效应浓度,分析了DEHP、PCB153和莠去津等3种典型EDCs单独、二元及三元暴露后对细胞活性的影响。DEHP、PCB153和莠去津等3种EDCs在低浓度下(100pM-100μM)总体表现出促进MCF-7细胞增殖效应,PCB153增殖效应最为明显,按照增殖效应排序,PCB153>莠去津>DEHP。按照等效应浓度(EC20)二元和三元混合暴露结果显示,PCB153和莠去津组,DEHP和莠去津组对MCF-7活性表现出相加作用,PCB153和DEHP组表现拮抗作用。三元混合组表现出协同作用。DEHP、PCB153和莠去津对MCF-7细胞增殖效应呈现非线性关系。三种模型中的联合指数模型能够更准确地预测联合效应变化规律。作用终点相同的EDCs混合物在EC20水平上主要表现出相加作用,日常暴露浓度水平的EDCs表现出增加MCF-7活性的效应。基于超高效液相色谱飞行时间质谱,建立了MCF-7细胞中400多种小分子代谢产物的非靶向筛查方法。按照P值小于0.1,VIP(variable importance in the projection)值大于1作为筛选条件,筛选获得了环磷酸胞嘧啶核苷、4-胍基丁酸、胞嘧啶、脯氨酸-丝氨酸等差异代谢产物。获得的差异代谢产物可以显著区分二元混合组、PCB153组、莠去津组。通过富集分析和拓扑分析,分析了差异代谢产物相关性最高的代谢通路,从嘧啶代谢、核黄素代谢等代谢通路角度分析了EDCs联合效应产生的机制。在非靶向代谢组学分析的基础上,进一步通过靶向代谢组学确定了胞嘧啶、N-乙酰-L-组氨酸等差异代谢产物。基于转录组学分析,获得MCF-7细胞在不同EDCs暴露后差异表达基因。通过多组学关联分析,分别构建了不同处理组合间的调控网络。发现二元混合组和对照组在正离子模式和负离子模式下均产生了新的雄激素和雌激素生物合成与代谢的调控网络。上述内源性雌激素物质及相应的调控网络在机制层面解释了EDCs诱导内分泌干扰效应的原因。本研究首次在代谢层面和转录层面上解释了EDCs诱导细胞增殖的机制,相关代谢产物、信号通路和调控网络的发现将为EDCs作用机制的研究提供新的思路。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.7524/aje.1673-5897.20190403002
发表时间:2019
期刊:生态毒理学报
影响因子:--
作者:郭东梅;李耘;邱静;许彦阳;杨桂玲;王强;钱永忠
通讯作者:钱永忠
Evaluation of Phthalic Acid Esters in Fish Samples Using Gas Chromatography Tandem Mass Spectrometry with Simplified QuEChERS Technique
使用气相色谱串联质谱法和简化 QuEChERS 技术评估鱼类样品中的邻苯二甲酸酯
DOI:10.1007/s12161-018-1313-z
发表时间:2018-06
期刊:Food Analytical Methods
影响因子:2.9
作者:Xu Yanyang;Weng Rui;Lu Yushun;Wang Xinlu;Zhang Dan;Li Yun;Qiu Jing;Qian Yongzhong
通讯作者:Qian Yongzhong
DOI:--
发表时间:2018
期刊:食品安全质量检测学报
影响因子:--
作者:许彦阳;陆雨顺;王昕璐;钱永忠
通讯作者:钱永忠
DOI:--
发表时间:2018
期刊:农产品质量与安全
影响因子:--
作者:许彦阳;陆雨顺;王昕璐;钱永忠
通讯作者:钱永忠
A comprehensive analysis of metabolomics and transcriptomics reveals new biomarkers and mechanistic insights on DEHP exposures in MCF-7 cells
代谢组学和转录组学的综合分析揭示了 MCF-7 细胞中 DEHP 暴露的新生物标志物和机制见解
DOI:10.1016/j.chemosphere.2020.126865
发表时间:2020-09-01
期刊:CHEMOSPHERE
影响因子:8.8
作者:Lu, Yu-Shun;Yao, Gui-Xiao;Xu, Yan-Yang
通讯作者:Xu, Yan-Yang
国内基金
海外基金
