课题基金 / 基金详情

TnC/TPM4信号通路在氚水诱导心脏发育异常中的调控作用

批准号:
22076133
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
涂彧
依托单位:
学科分类:
放射化学与辐射化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
涂彧

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
近年来,公众越来越关注环境中电离辐射暴露引起的健康问题和环境影响。在环境放射性核素暴露中,最主要的核素之一是氚。随着核能事业的不断发展, 核反应堆的建立日益增多,氚向环境中排放量将不断增加,明确氚暴露对人类健康及环境生态的影响迫切而必要。课题组前期实验发现:氚水暴露后,斑马鱼心率增加、活动降低,tnnc1a基因表达增加。由此提出科学假说:氚水通过上调TnC/TPM4信号通路导致心脏发育异常。本课题拟建立斑马鱼和离体心肌细胞氚水染毒模型,采用RNA干扰、免疫荧光、western blot、Co-IP、RT-PCR等技术,检测斑马鱼心脏发育毒性、tnnc1a和TPM4基因表达、蛋白表达、蛋白共定位等,从而阐明TnC/TPM4信号通路参与氚水诱发心脏发育毒性的功能和机制。本课题的完成不仅为氚水损伤防护提供新的分子靶点,还为氚水的环境暴露生态风险评估提供数据,具有重要的理论意义和社会价值。
英文摘要
In recent years, the public has paid more and more attention to the health problems and environmental impact caused by ionizing radiation exposure in the environment. Tritium is one of the most important nuclides in environmental radionuclide exposure. With the continuous development of nuclear power industry, the establishment of nuclear reactors is increasing, and tritium emissions to the environment will continue to increase. It is urgent and necessary to clarify the impact of tritium exposure on human health and environmental ecology. The preliminary experiment of the research group found that after tritiated water exposure, zebrafish heart rate increased, activity decreased, and tnnc1a gene expression increased. It is suggested that tritiated water can up regulate the signal pathway of TnC / TPM4 and lead to cardiac dysplasia. The purpose of this study is to establish a tritiated water toxicity model of zebrafish and isolated cardiomyocytes. RNA interference, immunofluorescence, Western blot, CO IP, RT-PCR and other techniques were used to detect the cardiac developmental toxicity of zebrafish, tnnc1a and tpm4 gene expression, protein expression, protein co-localization and so on, so as to clarify the function and mechanism of TnC / TPM4 signal pathway involved in tritiated water induced cardiac developmental toxicity. The completion of this project not only provides a new molecular target for tritiated water damage prevention, but also provides data for the ecological risk assessment of tritiated water environmental exposure, which has important theoretical significance and social value.
随着核能事业的不断发展, 核反应堆的建立日益增多 ,氚向环境中排放量将不断增加,明确氚暴露对人类健康及环境生态的影响迫切而必要。本课题在前期研究基础上,分三部分来阐明TnC/TPM4 信号通路参与氚水诱发心脏发育毒性过程中的作用和机制。.研究内容1:氚水对斑马鱼心脏发育的毒性作用.建立斑马鱼氚水染毒模型,在相同时间用不同浓度的氚水对同一批斑马鱼胚胎进行暴露染毒,在不同时间段收集样本,观察氚水暴露对心脏发育的影响。.研究内容2:验证TnC/TMP4通路导致氚水诱导心脏毒性的作用机制.为验证TnC/TMP4通路的具体作用机制,实时定量PCR检测正常对照组、氚水暴露组斑马鱼幼鱼的tnnc1a、TPM4基因的表达水平。.研究内容3:探讨TnC/TMP4通路作为氚水损伤防护靶点的潜能.斑马鱼在体水平,验证TnC/TMP4通路作为防护靶点的作用,分别进行tnnc1a干扰、TMP4干扰后检测氚水暴露后心脏的发育指标。.研究结果发现:氚水暴露导致斑马鱼胚胎孵化率下降、心率显著升高和运动活性降低;转录组测序技术结合生物信息学分析提示氚水处理后斑马鱼心脏发育的通路和基因的表达受到影响,尤其是心脏发育相关基因tnnc1a和TPM4显著上调。结合PCR技术证实,氚水暴露组斑马鱼tnnc1a与tpm4b的基因表达水平发生改变;采用PyMOL软件对tnnc1a与tpm4a两种蛋白的对接方式及其形成的复合物形式进行了预测,结果显示tnnc1a蛋白与tpm4a蛋白的AF-P67936-F1链结合后形成了蛋白复合物tnnc1a/tpm4,这一复合物在心脏损伤中可能起到关键作用。利用显微注射技术分别将Cas9+sgRNA(tnnc1a)与Cas9+sgRNA(tpm4a)注入斑马鱼胚胎体内并进行氚水染毒,tnnc1a基因敲除后斑马鱼畸形率显著上升,tpm4a基因敲除后斑马鱼畸形率无明显变化,,tnnc1a和tpm4a基因敲除后均可导致斑马鱼心率异常。.通过本课题的研究,明确TnC/TPM4信号通路参与氚水诱发心脏发育毒性的功能和机制。本课题的完成不仅为氚水损伤防护提供新的分子靶点,还为氚水的环境暴露生态风险评估提供数据。
流出物中放射性核素对敏感水生动物的辐射影响
  • 批准号:
    U1867204
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    268.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    涂彧
  • 依托单位:
镁离子通过NF-κB/ICAM-1通路防治放射性脑损伤的机制研究
  • 批准号:
    81372921
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    涂彧
  • 依托单位:
镁离子对急性放射性脑损伤的保护作用及其机制的研究
  • 批准号:
    30670638
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    涂彧
  • 依托单位:
国内基金
海外基金