新生儿低剂量汞暴露对mRNA表达谱的影响

作     者：刘浩浩 

作者单位：贵州医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李平;王惠群

授予年度：2021年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100202[医学-儿科学] 10[医学] 

主      题：新生儿 低剂量汞暴露 脐带血 mRNA 差异基因 

摘      要：目的:新生儿是汞暴露的易感人群,新生儿汞的毒性作用机制复杂、仍不清楚。本研究通过测定万山汞矿区新生儿脐带血总汞含量,应用高通量测序技术筛选汞暴露对新生儿脐带血m RNA表达谱差异,从而探讨新生儿汞毒性作用的分子机制。方法:选择居住在万山汞矿区超过一年的孕妇作为调查对象,通过问卷调查了解其职业、身高、体重、饮食习惯等信息,于万山区人民医院检验科收集孕妇血常规检测数据。采集新生儿脐带血样品共114份。采用半封闭溶样冷原子荧光光谱法测定脐带血总汞含量。将新生儿按脐带血总汞含量分为实验组和对照组,每组各选择3个生物样本进行m RNA高通量测序,筛选相关差异表达基因,对其进行Gene Ontology(GO)功能分析和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)通路分析。应用实时荧光定量聚合酶链反应(q RT-PCR)对高通量测序结果进行验证。采用Spearman秩相关分析脐带血总汞含量与孕妇血常规检测指标之间的关系;按脐带血总汞含量四分位数分为四组:第1组≤P、P第2组≤P、P第3组P、第4组≥P,采用Kruskal-Wallis H检验进行四组间孕妇血常规检测指标的比较。结果:(1)万山地区新生儿脐带血总汞含量的中位数(四分位数)为3.57(2.48,6.04)μg/L,范围为0.53～29.4μg/L,28.9%(33/114)的脐带血样品总汞含量超过美国环境保护署(USEPA)推荐值5.8μg/L。(2)与对照组相比,m RNA差异表达基因共有504个,包括456个上调基因和48个下调基因,其中血红蛋白亚基γ2(Hemoglobin subunit gamma2,HBG2)基因表达显著上调(P=1.28×10),分化簇177(Cluster of differentiation 177,CD177)基因表达显著下调(P=4.83×10)。(3)GO功能分析表明,生物学过程中,大多数差异基因富集在线粒体自噬、血红素生物合成过程和红细胞发育等;细胞组成中,大多数差异基因富集在血红蛋白复合物、光谱蛋白相关细胞骨架和膜的固有成分等;分子功能中,大多数差异基因富集在氧载体活性剂、氧结合和2铁,2硫团簇结合等。(4)KEGG通路分析表明,大多数差异基因富集在亨廷顿舞蹈症、帕金森病和阿尔兹海默病等作用的通路。(5)q RT-PCR和高通量测序结果趋势一致(P0.05),表明高通量测序结果准确。(6)脐带血总汞含量和孕妇血小板、中性粒细胞计数、白细胞计数的秩相关系数r分别为0.240(P0.05)、0.228(P0.05)、0.243(P0.05),存在着有统计学意义的正相关。对于中性粒细胞计数和白细胞计数,第4组显著高于第1组(P0.05)。结论:万山地区新生儿汞暴露处于全球中低水平,但长期低剂量汞暴露仍会导致一定的健康风险。差异基因表达谱发现汞暴露主要影响新生儿线粒体自噬和氧化应激等功能,其主要通路与亨廷顿舞蹈症、帕金森病和阿尔兹海默病等神经退行性疾病类似。低剂量汞暴露会改变免疫相关信号通路基因,进而对孕妇的免疫功能造成影响。