随着接触微波辐射的暴露人群越来越多,其辐射生物效应日益受到关注,因此寻找微波辐射损伤敏感的预测和监测指标成为亟待解决的问题。微波辐射可引起学习记忆能力的降低,其机制是目前研究的热点。NMDAR在突触可塑性和学习记忆中起重要的作用,其中NR1是其组成的必须单位,NR2B是其重要的功能亚基,因此本项申请以NMDAR为候选基因,通过检测空间和非空间学习记忆能力建立长期微波辐射大鼠学习记忆障碍模型,并划分学习记忆障碍等级;确定NR1和NR2B基因启动子区的SNP位点是否在群体水平与微波辐射致学习记忆障碍的发生风险具有相关性,并进一步在分子、细胞和组织水平系统研究上述关联的SNPs与NMDAR基因的功能,探讨其与学习记忆障碍发生的关系及其机制。本研究通过寻找与微波辐射后学习记忆障碍发生密切相关的敏感预测指标,可为微波辐射的防护以及将来应用于微波辐射接触人群奠定基础。
NMDAR;SNP;Microwave;Learning and memory;Association
随着电子电气设备的广泛应用,人们对微波的生物效应问题愈发重视,中枢神经系统是微波辐射敏感的靶器官之一,流行病学调查显示,微波辐射可引起疲劳、头痛、激动、多梦、记忆力下降等症状。因此,寻找微波辐射损伤敏感的预测和监测指标对于微波辐射接触人群的防诊治极其重要。微波辐射参数以及影响的环境复杂多样,微波暴露人群个体敏感性各有差异,微波辐射人群脑结构和功能异常的发生风险及其与机体的遗传因素之间的关系需要关注。NMDA受体是中枢神经系统最重要的兴奋性氨基酸受体之一,在学习记忆过程中发挥非常重要的作用,且其改变参与了微波辐射致学习记忆障碍的过程。因此,研究NMDAR基因是否存在多态性,及其与辐射致脑结构和功能改变是否存在相关性,对于寻找与微波辐射致学习记忆障碍密切相关的敏感预测和监测指标,具有极其重要的现实意义。本研究主要包括NMDA受体启动子区SNP位点发掘,SNPs位点基因分型,SNPs位点与微波辐射致学习记忆障碍的关联分析以及SNPs位点基因功能研究四个方面。本研究对NR1和NR2B启动子区SNP位点进行发掘,在NR2B核心启动子区705bp中首次发现1个SNP位点,为-217位C/T 多态,可分为CC、CT、TT 3种基因型。-217C/T不同的等位基因所在序列的结合位点不同,C等位含3个Hb、1个HSF和1个C-ETs-转录结合元件,T等位含4个Hb和1个HSF转录结合元件,不同的等位基因所在序列的结合位点是不同的,提示该SNP可能与NR2B的基因转录、翻译、表达和调控以及信号通路的改变密切相关。该位点CC型参与了微波辐射后脑损伤和修复的过程,且以保护作用为主;CT型和TT型主要参与辐射损伤的过程,提示遗传因素可能与微波辐射致脑功能异常的敏感性密切相关。功能研究发现该位点可能位于转录因子结合位点中,该碱基的改变对NR2B的转录和翻译水平均有明显影响,T等位影响更为显著。而且NR2B-217位点的不同基因型在微波辐射所致神经细胞损伤中发挥不同的作用,C等位以保护作用为主,T等位以损伤作用为主。因此本研究中挖掘到的NR2B核心启动子区705bp的SNP位点在NR2B正常功能的发挥以及在微波辐射条件下脑功能异常和神经细胞损伤中均具有重要作用,可作为微波辐射学习记忆障碍的潜在风险评估指标。但该指标的应用尚需大量微波辐射人群样本的验证,仍需进一步深入研究。