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研究人员为筛选吸入致癌优先物质,研究 miRNA 与化学致癌关系,找到相关调控基因。
所有生物的遗传物质都存在于一个调控网络中,这个网络控制着基因表达,被统称为表观基因组(epigenome)。虽然表观遗传学在癌症、糖尿病和神经退行性疾病等研究中起着核心作用,但其与毒理学领域的结合仍处于起步阶段。
研究人员通过查阅文献研究小 RNA(微小 RNAmiRNA、小干扰 RNAsiRNA)、长链非编码 RNA(lncRNA)等的特性,以及化学物质对 miRNA 基因和蛋白质表达的调控。他们回顾了特定癌症中 miRNA 基因和蛋白质的表达及调控情况,整理了大鼠各器官的靶物质和相关物质,并研究了特定癌症中化学物质对 miRNA 基因和蛋白质表达的调控。
该研究在发现致癌化学物质的过程中,探究了表观遗传学指标 miRNA 的表达与化学物质暴露导致的致癌过程调控之间的关系,并将其作为筛选致癌候选物质的基础研究,有助于研究如油烟暴露导致肺癌的致癌机制,并制定相应对策。
研究发现,常见的 miRNA,如 miR-21、miR-33a、miR-155 和 miR-181a,是与 SIRT6、PTEN、Nrf2 和 TGIF2 细胞凋亡(程序性细胞死亡)、增殖、侵袭和转移相关的抑癌基因。而具有癌保护作用的 miRNA,如 let-7a、miR-22、miR-266、miR-466 和 miR-499a,主要受与突变癌基因表达相关的基因调控。
为筛选高效吸入致癌优先物质,研究人员尝试利用表观遗传学技术 miRNA 筛选致癌物质,并研究表观遗传学指标 miRNA 表达与化学物质暴露导致的致癌过程调控之间的关系,旨在为筛选致癌候选物质提供基础研究。
以油烟中苯并 (a) 芘(benzo (a) pyrene)暴露的致癌性为例,可预测如下表观遗传调控过程:首先,let-7 家族的表达抑制 Kras 癌基因蛋白的表达,这导致表皮生长因子(EGF)上调,进而使 Pten 肿瘤抑制蛋白增加 Kras 的表达,而 miR-21 和 miR-494 通过不同途径抑制 Pten 肿瘤抑制蛋白的表达。同时,另一条途径 miR-30d 和 miR-34c 的表达影响细胞生长和增殖,研究人员认为它们的多步骤作用可导致致癌性。