三氯生暴露斑马鱼中miR-125b上调的上游调控机制研究

 

Up-streammechanisms for up-regulation of miR-125b from triclosan

exposureto zebrafish (Danio rerio)

发表期刊：Aquatic Toxicology

影响因子： 4.129

发表单位：温州医科大学

技术手段：miRNA测序（联川生物提供技术支持）

下游实验：qRT-PCR，荧光素酶试验，肝组织病理学分析，整体原位杂交（WISH），免疫组化分析等

 

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研究背景

三氯生（TCS，5-氯-2- [2,4-二氯苯氧基]苯酚）是一种抗菌剂，已被广泛用于洗手液，家用清洁剂和牙科产品等。TCS对生物生长和发育具有不利影响，如影响生殖和内分泌紊乱。许多研究记录了TCS对各种生物如鱼，无脊椎动物和两栖动物的急性或长期暴露毒性。

有研究发现，长期的TCS暴露导致肝脏肿瘤并在小鼠中产生氧化应激。由于TCS是一种稳定的亲脂性化合物，它优先在脂肪组织和肝胆中累积，因此在这些组织或器官中经常可以检测到。 TCS在过表达CYP1A2，CYP2B6，CYP2C19，CYP2D6，CYP2C18， 葡糖醛酸（UGTs）和磺化转移酶（SULTs）的HepG2细胞中被广泛代谢。

在斑马鱼中，TCS损害β-氧化转录物和脂质β-氧化基因的mRNA表达水平，包括pparα，cpt1，lpbe，cyp4a10和aco。非细胞毒性浓度的TCS可以通过降低脂肪细胞蛋白2，脂蛋白脂肪酶和脂联素基因的表达来诱导人间充质干细胞脂质积累。然而，关于由TCS暴露诱导的特定microRNA（miRNA）和相关转录因子的信息很少。

研究目的

通过miRNA测序技术，研究人员确定了TCS暴露组和对照组之间失调的miRNAs。与对照组相比，这些失调miRNA中的miR-125b-5p在三个TCS暴露组中均差异表达。在癌症研究中，miR-125b可以通过下调靶基因与肿瘤抑制基因相关联。此外，一些研究已经检测了miR-125b与小鼠和人类细胞系中代谢紊乱的关系。以往的研究表明，miRNA在响应污染物暴露的情况下的表达变化来自下游基因的相应差异表达。这些报道主要集中在miR-125b的下游调控上，但是还没有研究涉及相关的上游调控机制。

因此，本研究的具体目标是探讨TCS暴露斑马鱼引起miR-125b表达变化的上游机制。尽管以前的研究发现了几种能够在哺乳动物细胞系中正调节miR-125b的因子，但miR-125b是否参与斑马鱼胚胎中的葡萄糖和脂质代谢仍然是不确定的。

材料与方法

脱氯和过滤水中培养的野生型（AB株）斑马鱼，胚胎暴露于0,62.5μg/ L，125μg/ L和250 μg/ L TCS浓度下。胚胎向成年斑马鱼转化阶段连续暴露于低剂量TCS浓度（0％，μg/ L，50μg/ L和100μg/ L）浓度下。对照组胚胎用0.0025％丙酮处理。将胚胎溶解在TransZolUp®溶液中以提取总RNA，每个样本设置三个生物学重复。

研究发现

研究结果显示四个miRNA（miR-125b，miR-205，miR142a和miR-203a）在TCS暴露处理组和对照组之间差异表达；其功能主要涉及脂肪酸的合成和代谢。TCS暴露导致成熟miR-125b的上调，伴随pri-mir-125b-1和pri-mir-125b-3在其3个pri-mir-125b中的一致改变。

miR-125b的上调起源于涉及两种上调前体的直接剪切过程，但不包括pri-mir-125b2。 pri-mir-125b-1和pri-mir-125b-3的表达增加是由两个前体的启动子的阳性对照元件的nfe212-和c/ebp-整合引起的。转录因子nfe212和c/ebpα的过表达启动了miR-125b前体的启动子活性。

CpG岛和Nfe212参与mir-125b-1和mir-125b-3的组成型表达。具有NFE2和Nfe212/MAF:NFE2结合位点的两个启动子区域pri-mir-125b-3，-487至-1bp ，pri-mir-125b1，-137至+14bp的活性高于其他区域，进一步表明转录因子Nfe212参与pri-mir-125b1和pri-mir 125b-3的调节。

TCS的雌激素活性是由于其对GPER（一种新的膜受体）的作用，而不是经典的ERα和ERβ。这些结果在一定程度上解释了miR-125b上调的上游调控机制，也为未来TCS暴露的机制研究提供了指导。

图 调控网络，四个miRNA的保守性分析和表达位点以及dre-mir-125b靶基因的3’UTR结合位点

参考文献

Lin J, Wang C, Liu J, et al. Up-stream mechanisms for up-regulation of miR-125b from triclosan exposure to zebrafish (Danio rerio).[J]. Aquatic Toxicology, 2017, 193:256.

本研究中的miRNA测序服务由联川生物提供

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    黄媛  编辑