对低剂量氧化石墨烯致秀丽线虫寿命缩减毒性敏感的突变背景鉴定及形成机制研究
批准号:
81202233
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
武秋立
依托单位:
学科分类:
H3007.卫生毒理
结题年份:
2015
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
李隐侠、孙玲美、卢娜、仲纪祥、张敏、刘云荣、汪雄、范孟雪
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
氧化石墨烯(GO)是在药物载体、生物传感器制造、生物成像等领域具有潜在应用价值的一种纳米材料,但针对低剂量GO暴露可能产生不利生物学效应及可能毒作用机理尚未进行系统与深入的解析。模式动物秀丽线虫已广泛应用于环境毒物毒性评价以及毒理学研究,其寿命评价终点可有效反映特定毒物可能长期毒性效应。为此本项目将分析低剂量GO暴露对于秀丽线虫寿命以及衰老形成相关性状的影响,解析低剂量GO暴露诱导特征性蛋白质表达谱以及差异表达蛋白对应基因可能调控衰老的功能,进而揭示对于低剂量GO暴露诱导寿命缩减毒性效应敏感的突变背景以及代表性敏感突变背景形成的内在分子机制。该项目将不仅可以解析低剂量GO暴露诱导毒性效应以及敏感突变背景形成相应内在分子机制,还将为低剂量GO暴露诱导长期毒性效应提出有价值评价终点。
英文摘要
Graphene oxide (GO), due to its potential applications such as drug delivery, biosensor and bioimaging, has presently attracted much attentions; however, the adverse effects and the corresponding formation mechanisms for low doses of GO exposure are still unclear. Model organism of Canenorhabditis elegans has made many contributions to the study of environmental toxicity evaluation and toxicology, and the lifespan endpoint of C. elegans can reflect the potential long-term toxic impacts of specific toxicants. In this project, we will analyze the adverse effects of low doses of GO on lifespan and relative phenotypes, and analyze the characteristic protein expression profile and functions of differentially expressed proteins in lifespan control, and further identify the sensitive mutation backgrounds and their formation mechanism for toxicity on lifespan in C. elegans exposed to low doses of GO. Our study will elucidate the formation mechanisms of sensitive mutation background for toxicity on lifespan of nematodes exposed to low doses of GO, and present potential valuable endpoints for assessing the long-term toxicity of low doses of GO.
新型纳米材料氧化石墨烯(GO)在许多生物医学领域有广阔应用前景。但其生物相容性与安全性,环境暴露可能产生的毒副作用与潜在机理尚未得到深入解析。我们利用秀丽线虫分析体系,探讨了GO潜在的负面影响和相应的作用机理,特别是深入研究了低剂量GO致秀丽线虫寿命缩减毒性敏感突变背景及形成机制。首先对比了急性暴露和延长暴露GO体内的影响,发现延长暴露0.5-100 mg/L能够引起初级靶器官(肠道)和次级靶器官(神经元和生殖器官)的功能损伤。GO延长暴露导致肠道屏障处于高渗透状态,增加平均排泄周期长度和改变肠道发育和排泄行为相关基因的表达模式。另外,研究显示慢性低剂量GO暴露还会导致病原菌微生物食物(OP50)在肠道中严重积累,从而诱导线虫免疫响应降低,导致秀丽线虫寿命缩减。饲喂UV处理的OP50或经PEG表面修饰后可抑制GO的毒性和在肠道中的积累,维持线虫相对正常的免疫应答及寿命。进一步鉴定了GO致寿命缩减敏感遗传背景及控制GO转运和毒性形成的分子信号。我们鉴定出7个基因的突变能够改变GO的寿命及转运和毒性。与野生型线虫相比,hsp-16.48, gas-1,sod-2, sod-3 或 aak-2基因的突变对GO的毒性更为敏感。而isp-1 或 clk-1基因突变则会显著降低GO在体内积累和毒性影响。我们最终解析了GO暴露诱导的特征性miRNA表达谱以及差异表达miRNA对应靶基因可能调控衰老的功能。通过 SOLiD 测序,在GO暴露秀丽线虫中确定了23个上调和8个下调的miRNAs。应用 miRNAs 突变体,基于寿命及衰老相关表型评价终点的分析,对候选miRNAs分子在GO毒效应中的调控功能进行验证。其中,miR-244和miR-235突变体对GO毒效应表现得比野生型更加敏感,miR-247/797、miR-73/74和mir-231突变体则表现出对GO毒效应的抗性。在秀丽线虫中, miRNAs 分子可能通过影响胰岛素/胰岛素样生长因子信号通路、 TOR信号通路和germline信号通路功能从而调控GO缩减寿命的生物效应。总之,本项目不仅解析了低剂量GO暴露诱导毒性效应以及敏感突变背景形成相应内在分子机制,还为低剂量GO暴露诱导长期毒性效应提出有价值评价终点。
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:10.1016/j.nano.2014.04.005
发表时间:2014-10
期刊:Nanomedicine : nanotechnology, biology, and medicine
影响因子:--
作者:Qiuli Wu;Yunli Zhao;Gui Zhao;Dayong Wang
通讯作者:Qiuli Wu;Yunli Zhao;Gui Zhao;Dayong Wang
Translocation and neurotoxicity of CdTe quantum dots in RMEs motor neurons in nematode Caenorhabditis elegans
线虫 RME 运动神经元中 CdTe 量子点的易位和神经毒性
DOI:10.1016/j.jhazmat.2014.09.063
发表时间:2015-02-11
期刊:JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS
影响因子:13.6
作者:Zhao, Yunli;Wang, Xiong;Wang, Dayong
通讯作者:Wang, Dayong
DOI:10.1371/journal.pone.0085482
发表时间:2014
期刊:PloS one
影响因子:3.7
作者:Zhuang Z;Zhao Y;Wu Q;Li M;Liu H;Sun L;Gao W;Wang D
通讯作者:Wang D
Immune response is required for the control of in vivo translocation and chronic toxicity of graphene oxide
免疫反应是控制氧化石墨烯体内易位和慢性毒性所必需的
DOI:10.1039/c4nr00699b
发表时间:2014-06-07
期刊:NANOSCALE
影响因子:6.7
作者:Wu, Qiuli;Zhao, Yunli;Wang, Dayong
通讯作者:Wang, Dayong
DOI:10.1039/c2ra22798c
发表时间:2013-04
期刊:RSC Advances
影响因子:3.9
作者:Yunli Zhao;Qiuli Wu;Yiping Li;Dayong Wang
通讯作者:Yunli Zhao;Qiuli Wu;Yiping Li;Dayong Wang
秀丽线虫mir-235调控氧化石墨烯在体毒性及转运的分子机制研究
- 批准号:21577016
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:武秋立
- 依托单位:
国内基金
海外基金















{{item.name}}会员


