基于多组学整合分析的枸杞多糖缓解全氟辛酸致仔鼠生殖损伤机制研究
批准号:
32072910
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
王晓丹
依托单位:
学科分类:
中兽医学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王晓丹
中文摘要
全氟辛酸(PFOA)是一种新型、全球性、持续性有机污染物,具有生物蓄积性、难降解性和生物毒性等特点,严重影响人类和动物的生殖健康,已成为环境科学和生物医学领域的研究热点问题。申请者前期研究证实,枸杞多糖(LBP)能够显著缓解PFOA诱导的仔鼠生殖损伤,但其作用机制尚不清晰。在前期研究基础上,本项目深入开展LBP保护生殖健康的调控途径及机制研究。利用转录组学-蛋白质组学-代谢组学整合分析、TUNEL和RT-PCR等方法,重点研究:(1)筛选出与LBP生殖保护作用相关的基因、蛋白质和代谢产物;(2)构建差异基因、蛋白、代谢物,代谢物相关酶及代谢通路的互作网络图;(3)探讨LBP对细胞凋亡的阻断作用及相关基因的表达;(4)明确LBP对下丘脑-垂体-性腺轴及生殖激素的调节作用。研究结果将丰富PFOA生殖损伤拮抗药物资料,为保护动物生殖健康提供理论依据,对促进中药的开发与应用具有重要意义。
英文摘要
Perfluorooctanoic acid (PFOA) is a novel global persistent organic pollutant with a long-term residual effect, bioaccumulation properties, and high toxicity. It severely impacts the reproductive health of humans and animals and has recently been a matter of contention in the field of environment science and biomedicine. Previous studies have demonstrated that Lycium barbarum polysaccharide (LBP) significantly alleviates the PFOA-induced reproductive damage in offspring mice. However, its mechanism has not yet been reported. This study aims to elucidate the regulatory pathways and mechanisms of LBP that protects the animal’s reproductive health. By integrative transcriptomics, proteomics, and metabolomics analysis, TUNEL, and RT-PCR, the following studies will be carried out: (1) The genes, proteins, and metabolites related to the reproductive protection of LBP will be screened out; (2) The interaction network of differential genes, differential proteins, metabolites, metabolite-related enzymes, and metabolic pathways will be determined; (3) The suppressive effect of LBP on cell apoptosis and the expression of related genes will be investigated; (4) Furthermore, the regulatory effect of LBP on the hypothalamic-pituitary-gonadal axis and reproductive hormones will also be clarified. These results will help discover potential drugs that prevent PFOA-induced reproductive damage, provide a theoretical basis for the protection of animal reproductive health, and promote the development and application of traditional Chinese medicine.
1.项目背景.全氟辛酸(PFOA)是一种具有良好的热稳定性、化学稳定性等特殊性质的物质,被广泛应用于生活中常见的物质中。研究证明,PFOA具有明显的生殖毒性,但是关于如何阻断却鲜见报道。.2.研究内容.本项目主要研究枸杞多糖(LBP)缓解PFOA致小鼠生殖伤及其作用机制。主要开展了以下研究:筛选出与LBP生殖保护作用相关的基因、蛋白质和代谢产物;利用多组学整合分析作用机制及互作网络图;对细胞凋亡的阻断作用及生殖激素的调节作用;LBP缓解PFOA致肉仔损伤的作用机制;甘草多糖(GP)对代森锰锌(MCZ)致子代小鼠肝、肾损伤的缓解作用。.3.重要结果、关键数据.3.1 多组学分析LBP对雄性仔鼠的生殖保护作用及机制。LBP可缓解PFOA致子代雄鼠体质量下降、睾丸指数上升、睾丸细胞坏死、水肿及氧化损伤;升高睾丸SOD、GSH-px、LDH、SDH、AR含量,及血清中FSH、LH、GnRH、T的含量,降低MDA的含量。多组学整合分析,LBP可通过脂肪酸降解、不饱和脂肪酸的生物合成、脂肪酸代谢等发挥生殖保护作用。.3.2 多组学分析LBP对雌性仔鼠的生殖保护作用及机制。LBP可显著缓解PFOA导致的子代雌鼠体质量降低、卵巢质量及卵巢指数升高;提高血清中GnRH、LH和FSH含量,及卵巢SOD、CAT和T-AOC水平,降低MDA、ROS水平。降低血清E2含量,及卵巢ERα和ERβ表达。多组学整合分析,LBP通过类固醇激素的生物合成、脂肪酸降解、不饱和脂肪酸的生物合成等发挥生殖保护作用。.3.3 LBP缓解PFOA致肉仔鸡肝脏和十二指肠损伤的作用机制。应用LBP后,肉仔鸡血清中AST、ALT降低,降低肝脏氧化损伤。肠道Claudin-1、Occludin和ZO-1 mRNA表达水平显著升高。.3.4 GP对MCZ致子代小鼠肝、肾损伤的缓解作用。应用GP后,仔鼠肝、肾指数升高,血清中ALT、AST、ALP活性和Cr和BUN降低,肝脏中Bax/Bcl-2下调,Caspase-3 mRNA的表达水平上调。.4.科学意义.该研究针对无处不在的PFOA污染,从仔鼠睾丸、卵巢、肾脏病理组织学变化、血清激素水平、细胞凋亡、转录组学和代谢组学联合分析等方面,探讨了LBP缓解PFOA生殖损伤的机制,为LBP缓解环境污染物对人和动物体所造成的损伤提供理论依据。
System Xc-/GSH/GPX4铁死亡通路介导的枸杞多糖对全氟辛酸致仔鼠肾损伤的保护机制
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批准号:32573411
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项目类别:面上项目
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资助金额:51.00万元
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批准年份:2025
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负责人:王晓丹
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依托单位:
枸杞多糖缓解全氟辛酸致小鼠肝脏发育损伤的机制研究
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批准号:31502111
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:21.0万元
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批准年份:2015
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负责人:王晓丹
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依托单位:
国内基金
海外基金