基于海南候鸟人群研究NAIs通过BER途径调节高血压的作用及分子机制
批准号:
82060603
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
35.0 万元
负责人:
肖莎
依托单位:
学科分类:
卫生毒理
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
肖莎
中文摘要
高血压是全球死亡的第一位危险因素,其发生发展受环境和遗传因素的综合影响。研究表明NAIs具有降压等作用,海南空气中NAIs浓度较高,被誉为“天然氧吧”,8-OHdG水平作为预测高血压疾病发展的生物标志物之一,可被BER途径中的关键限速酶hOGG1和APE1特异性修复,且其修复能力受到hOGG1 Ser326Cys和APE1 Asp148Glu位点多态的影响。因此,本项目拟选取一组(约244例,男女各半)计划从东北三省迁移到海南,在海南连续居住≥0.5年、年龄≥50岁且患有高血压的候鸟人群为研究对象开展前瞻性定组研究,共进行三阶段访视(东北2021年8-9月和海南2021年10-11月、2022年3-4月,各一周),人群结果构建混合效应模型,结合动物实验,共同探讨NAIs浓度变化对血压、体格指标、氧化应激水平、DNA损伤修复水平的影响,为NAIs改善人群高血压的作用及其分子机制提供理论依据。
英文摘要
Hypertension is the leading cause of death and disability worldwide and influenced by the combination of genetic and environmental factors. Hainan is known as "natural oxygen bar", and the high concentration of negative air ions (NAIs) has the function of depressing blood pressure. High levels of 8-OHdG, a biomarker for predicting hypertension, can specifically repaired by base excision repair (BER). Human 8-oxoguanine DNA glycosylase-1 (hOGG1) and Apurinic apyrimidinic endonuclease (APE1) are the key genes in BER. Research shows that DNA repair ability is the important factor to influence hypertension and DNA repair ability is closely related with single nucleotide polymorphisms (SNPs). hOGG1 gene Ser326Cys polymorphisms and APE1 gene Asp148Glu polymorphisms are associated with an individual's ability to repair oxidative damage. Therefore, we select Hainan “migratory birds” as our panel researchers, who aged ≥50 years and suffering from hypertension, and plan to migrate from the three provinces in the northeast of China to Hainan and live in Hainan continuously for ≥0.5 years. Linear mixed-effects models are established by the data of panel study results. The combination of population study and rat experiment can be explored the effects of NAIs on blood pressure, physical indicators, oxidative stress level and DNA damage repair capacity. It will provide powerful evidence for molecular mechanism of negative oxygen ions in regulating hypertension through BER pathway.
高血压是在全球范围内造成死亡的第一位危险因素,其发生发展受到环境、遗传、生活方式等多种因素的影响,是严重影响人类健康的公共卫生问题。本研究调查了海南澄迈红树湾社区262例高血压候鸟老人,平均年龄为68岁,收缩压下降者231例(88.17%),舒张压下降者182例(69.47%),收缩压和舒张压分别下降14mmHg和10mmHg。随着高血压候鸟人群在海南生活时间的延长,其收缩压和舒张压均呈“J形”曲线,其中收缩压在4.4个月时达到最低点,舒张压的最低点为6.3个月。高血压候鸟人群在来海南前后的生活质量在个体健康、生理功能、心理功能、社会功能等方面均有一定提高,其中血压分级高是研究对象心理健康评分的危险因素;BMI越大是生活质量总分的危险因素。本研究进一步采用整体动物实验和体外细胞学机制验证相结合的方法,分析了尼古丁暴露导致血管内皮细胞损伤的剂量、时间效应及其作用机制,同时纯化有益环境因子NAIs效应,观察NAIs干预对血管内皮损伤和收缩压的调节作用。研究结果发现尼古丁染毒导致SHR大鼠收缩压进一步升高和胸主动脉组织的氧化损伤程度加重,引发更为严重的血管组织病理改变。而NAIs发挥一定的干预作用。尼古丁诱导SHR大鼠胸主动脉组织中eNOS蛋白表达下降和ETab蛋白表达升高,导致血清NO水平下降而ET-1水平升高,加重大鼠血管内皮功能障碍。NAIs干预主要是通过α7nAChR/AP1信号通路发挥一定的调节作用。转录组测序和生物信息学分析筛选出与尼古丁染毒和NAIs干预相关的关键基因,通过大鼠胸主动脉组织验证后,确定细胞骨架信号传导、细胞粘着斑和ECM受体信号通路中FN1和SPP1,是参与尼古丁和NAIs影响血管内皮功能的关键靶基因。随后采用HAECs细胞进行体外机制研究,分别敲低AP1、FN1和SPP1后发现转录因子AP1在尼古丁所致氧化应激中发挥关键的调控作用。
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