UBE3C介导的PINK1降解在邻苯二甲酸单-2-乙基己酯(MEHP)神经毒性中的作用及机制研究
批准号:
82103787
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
徐见
依托单位:
学科分类:
环境卫生
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐见
中文摘要
邻苯二甲酸二-2-乙基己酯(DEHP)是一种综合性能良好的增塑剂,因其环境内分泌干扰效应受到学界关注,邻苯二甲酸单-2-乙基己酯(MEHP)是其主要代谢产物及毒作用物质。目前MEHP的毒性终点多集中于发育、生殖和免疫系统等,关于其神经毒性及机制知之甚少。已知PTEN诱导假定激酶1(PINK1)对于维持线粒体和神经系统功能有重要意义,但其蛋白稳定性的调控机制不明。本项目初步发现,MEHP暴露诱导PINK1降解,且可能由泛素连接酶E3C(UBE3C)介导,故拟设计细胞实验阐明UBE3C调控PINK1降解的分子机制,探究UBE3C-PINK1轴在MEHP暴露致神经细胞线粒体损伤和凋亡中的作用,并采用野生型和Pink1、Ube3c基因编辑小鼠构建亚急性染毒模型加以验证,以期完善邻苯二甲酸酯类化合物毒理学安全性评价方面的内容,开创性地探讨其神经毒作用机制,寻找关键蛋白。
英文摘要
Di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP) is one of the most widely used and studied phthalate esters which are plasticizers to improve the plasticity and strength of plastics and have been reported to possess endocrine disrupting properties. As the major toxic metabolic derivative of DEHP, mono-2-ethylhexyl phthalate (MEHP) is capable of interfering with functions of several systems such as reproductive system and immune system, but its neurotoxicity and mechanism remain elusive. PTEN-induced putative kinase 1 (PINK1) regulates mitochondrial quality control and neuronal cell survival, and the mutation of PINK1 is implicated in various human diseases such as neurodegenerative diseases. However, the molecular mechanisms regulating PINK1 stability and the corresponding modulator(s) have not been elucidated. Preliminary data from our laboratory indicate that MEHP induces PINK1 degradation, which is probably mediated by the ubiquitin protein ligase E3C (UBE3C). In this project, we aim to investigate the neurotoxicity of MEHP with a focus on UBE3C-PINK1 axis in cell culture and mice models. This study will uncover a previously uncharacterized toxic mechanism of phthalate esters, thereby providing reference for better health risk assessment and intervention management.
邻苯二甲酸二-2-乙基己酯(DEHP)是一种综合性能良好的增塑剂,因其环境内分泌干扰效应受到学界关注,邻苯二甲酸单-2-乙基己酯(MEHP)是其主要代谢产物及毒作用物质。目前MEHP的毒性终点多集中于发育、生殖和免疫系统等,关于其神经毒性及机制知之甚少。已知PTEN诱导假定激酶1(PINK1)对于维持线粒体和神经系统功能有重要意义,但其蛋白稳定性的调控机制不明。本项目首先通过前期研究发现,MEHP浓度和时间梯度暴露在各细胞系中均显著诱导PINK1蛋白水平下调,且该下调与PINK1剪切及mRNA水平调控无关;与蛋白酶体抑制剂或自噬抑制剂联用后,仅蛋白酶体抑制剂逆转PINK1水平,表明PINK1通过蛋白酶体途径而非自噬途径发生降解;进一步研究发现,MEHP诱导内源PINK1泛素化水平升高;功能上,MEHP短时间暴露诱导线粒体损伤,包括线粒体ROS水平升高、线粒体膜电位下降、DRP1第616位丝氨酸磷酸化增加且第637位丝氨酸磷酸化减少以及线粒体形态改变等;长时间暴露最终引起细胞死亡,但该死亡并非由细胞凋亡主导;siRNA干扰PINK1表达可部分逆转MEHP暴露诱导的细胞死亡,提示PINK1在MEHP毒效应中的关键作用。本项目研究将进一步完善邻苯二甲酸酯类化合物毒理学安全性评价方面的内容,开创性地探讨其神经毒作用机制,明确关键蛋白,为更好地开展健康风险评估及干预管理提供理论参考。
UBE3C介导的PINK1降解在邻苯二甲酸单-2-乙基己酯(MEHP)神经毒性中的作用及机制研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:30万元
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批准年份:2021
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负责人:徐见
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依托单位:
国内基金
海外基金