最新研究表明苯并[a]芘(B[a]P)可致学习记忆损害和神经细胞凋亡,可能与神经退行性疾病发生有关。 B[a]P主要引起氧化应激和DNA损伤,可形成p25/Cdk5复合体。最新文献提示DNA断裂可通过p25/CDK5-ATM重启神经元细胞周期,诱导神经元凋亡;过表达p25的神经细胞经p25/Cdk5-HDAC1引起神经元细胞周期重启,诱导神经细胞凋亡;苯并(a)芘致神经细胞凋亡是否存在p25/CDK5-ATM和p25/CDK5-HDAC1通路的作用?二者的关系是什么?本课题通过体内体外实验,应用RNAi、免疫共沉淀技术、Western-blot和Realtime-PCR等方法,研究p25/CDK5-ATM和p25/CDK5-HDAC1通路在苯并(a)芘致神经细胞凋亡中的作用及关系,为苯并(a)芘致学习记忆损害提供基础资料,可为探索苯并(a)芘神经退行性疾病的关系提供基础。
benz[a]pyrene;neuronal apoptosis;p25/Cdk5;cell cycle re-entry;p53
以苯并[a]芘(B[a]P)为代表的多环芳烃类物质是明确的人类致癌物,广泛存在于生产和生活环境中。研究显示B[a]P可致学习记忆损害,可能与神经退行性疾病发生有关。按照计划书,本项目从 B[a]P引起氧化应激和DNA加合物出发,研究其与神经退行性变密切相关的标志性生物学变化的关系,我们增加了磷酸化tau蛋白的检测,体内实验发现随着B[a]P染毒剂量的增加和染毒时间的延长,氧化应激和DNA加合物增加存在剂量和染毒时间依赖性,脑组织tau蛋白磷酸化水平和神经细胞凋亡增加,进一步提示了多环芳烃暴露与神经退行性变之间存在可能的联系。同时发现p25、Cdk5、磷酸化ATM、E2F、磷酸化Rb、p53和磷酸化p53与B[a]P间存在剂量反应关系和时间反应关系,通过体外神经元培养模型,通过不同的染毒溶度和不同染毒时间以及应用CDK5的特异抑制剂,进一步明确了 B[a]P从p25/CDK5-ATM重启神经元细胞周期,引发凋亡,这可能是B[a]P引发神经细胞凋亡的主要途径。而与细胞周期变化相关的HDAC1的变化体内外实验结果不一致,尚需证实。随着我国工业化的发展,能源消耗的增加,以及汽车的普及,苯并[a]芘暴露水平升高,部分工业区水平长期较高,且每个人几乎都长期接触B[a]P,其神经毒性会严重影响人群的生活质量和精细工作能力。我们的结果提示苯并(a)芘导致记忆功能降低可能与神经退行性疾病发生有关,苯并(a)芘所引起的神经毒性可能是一个非常重要的公共卫生问题。