生态中心在重金属等的细胞毒理机制研究中取得进展

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中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒性学国家重点实验室刘思金研究组，在长链非编码RNA调控镉、砷化物和纳米银的细胞毒性研究方面取得新进展。相关研究成果发表在Cell Discovery、Toxicology Letters和Biomaterials上。

　　重金属镉和砷是广泛存在于自然环境中的污染物，它们通过多种途径进入人体并造成健康危害效应。目前，它们的毒理学机制研究集中在氧化应激、DNA损伤等方面，而表观遗传机制如长链非编码RNA是否参与调控其毒性了解很少。该研究组发现，金属硫蛋白（metallothioneins, MTs）基因家族的一个长链非编码RNA成员MT1DP，在镉的暴露下呈时间和剂量依赖性增加，而MT1DP过去一致被认为是假基因或垃圾基因，没有生物学功能。研究发现，MT1DP的诱导表达促进了镉诱发的肝细胞死亡。进一步机制研究揭示，MT1DP与两个靶分子结合，一方面能够与RhoC蛋白相结合并阻止后者经自噬途径降解，导致RhoC蛋白含量增加并诱发钙通道的活化和促进胞内镉摄入，最终导致细胞加速走向死亡。另一方面，MT1DP通过ceRNA（内源竞争RNA）机制与细胞凋亡蛋白MT1H竞争性地与miR-214结合，增加MT1H表达水平以增强镉诱发的细胞死亡效应（见图1）。该研究发现细胞内在的促进镉细胞毒性新机制，并为评价镉的健康危害效应提供新的可能的暴露与效应标志物，相关成果发表在Cell Discovery上。该研究组发现了一个长链非编码RNA-UCA1能够显著拮抗砷化物的肝细胞毒性，相关工作发表在Toxicology Letters上。同时，该研究组发现长链非编码RNA-ODRUL参与调控纳米银诱导的细胞毒性，相关研究结果发表在Biomaterials上。

　　研究工作得到了中科院战略性先导科技专项（B）、国家自然科学基金委员会项目和国家重点基础研究发展计划（973计划）的支持。

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图1.长链非编码RNA-MT1DP促进镉诱发细胞死亡的机制图