甲醛暴露对小鼠造血系统转录因子及骨髓组织毒性效应的研究

【摘要】甲醛(Formaldehyde,FA)是一种普遍存在的环境污染物,也是我国主要的室内空气污染物之一。世界卫生组织将甲醛归为人类致癌物并认为甲醛导致白血病的证据强有力但不够充分,因此甲醛与白血病相关性的研究成为一项研究热点,也引起了全社会的广泛关注。白血病是一类发生在造血系统的恶性肿瘤,造血系统转录因子在血细胞的分化发育过程中起着重要的调控作用,除此之外,转录因子还参与到其下游的相关基因的表达调控过程中。骨髓组织是造血干细胞分化发育的场所,同时也是白血病发生的靶器官。因此,本实验通过研究甲醛暴露对造血系统相关的转录因子表达情况的影响以及骨髓组织的毒性效应,以探讨甲醛对骨髓和造血功能的影响,为甲醛与白血病相关性的研究提供一定的生物学证据。本研究以6周龄雄性Balb/C小鼠为研究对象,将其随机分为3组进行口鼻式气态甲醛暴露,染毒浓度根据国家标准分别为0.5mg/m3、3.0mg/m3以及空白对照组0mg/m3,染毒时间采用职业暴露模式即每天暴露8小时,5个工作日和2个休息日交替进行,为期2周。染毒结束后,采用RT-PCR技术对转录因子C/EBPαGATA-2、SCL、C-myb、GATA-1、NFE2、Ikzf5和PAX5的mRNA表达水平进行检测；对小鼠尾部取血进行全血细胞计数,分析各类型血细胞的数量变化；将小鼠骨髓组织制作切片进行病理学观察；对小鼠骨髓组织中的氧化损伤指标：活性氧簇(ReactiveOxygenSpecies,ROS)、谷胱甘肽(Glutathione,GSH)和代谢酶细胞色素P4501A1(CytochromeP450proteins1A1,CYP1A1)、谷胱甘肽硫转移酶Tl(GlutathioneS-transferasetheta1,GSTT1)的表达,炎症指标：核转录因子κB(NuclearTranscriptionFactor-κB,NF-xB)、肿瘤坏死因子a(tumornecrosisfactoralpha,TNF-a)、白介素1β(Interleukin-1β,IL-1β)含量以及凋亡因子：含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(cysteinylaspartatespecificproteinase-3,Caspase-3)的活性进行检测。结果显示,甲醛暴露后,所测转录因子的表达出现了或升高或降低的显著性变化；通过组织病理学观察发现高浓度组骨髓组织出现明显异常,巨核细胞增多并出现轻微的纤维化现象；主要血细胞的数量发生显著改变；ROS累积,GSH耗损,且代谢酶CYP1A1和GSTT1的表达显著改变,呈相反趋势,机体的氧化平衡受到破坏；氧化敏感性转录因子NF-κB表达上升,促炎症因子TNF-a及IL-1β的含量显著升高,表明骨髓组织中出现了一定的炎症反应；凋亡因子Caspase-3的活性在高浓度组出现了显著升高。本研究发现甲醛暴露会影响有造血调控功能的转录因子的表达,进而可能对造血系统产生不利影响,为以后的深入研究提供了思路；同时,通过对骨髓组织各个方面指标的测定,发现甲醛暴露会使其产生一系列负面影响,增加了罹患造血系统疾病的风险,氧化应激可能是参与其中的重要机制,为甲醛与白血病相关性的研究提供了生物学证据。
【作者】张玉超；
【导师】丁书茂；
【作者基本信息】华中师范大学，生物化学与分子生物学，2014，硕士
【关键词】甲醛；造血系统；转录因子；骨髓组织；氧化应激；炎症反应；细胞凋亡；

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