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砷对斑马鱼胚胎发育和基因表达的影响

环境科学研究 2024年第9期37卷 2074-2083页

作者：康博伦王静涵郭少娟杨立新中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012

砷是已知的致癌剂和致畸物,长期砷暴露是导致人类疾病和损害野生动物健康的重要环境风险因素之一。尽管孕期遭受砷暴露的风险依然存在,但是环境浓度范围下的砷暴露如何影响胚胎发育的机理有待揭示。本研究以斑马鱼为模式动物,运用鱼类... 详细信息

砷是已知的致癌剂和致畸物,长期砷暴露是导致人类疾病和损害野生动物健康的重要环境风险因素之一。尽管孕期遭受砷暴露的风险依然存在,但是环境浓度范围下的砷暴露如何影响胚胎发育的机理有待揭示。本研究以斑马鱼为模式动物,运用鱼类胚胎急性毒性测试方法、RNA-Seq深度测序和生物信息分析方法,研究亚砷酸盐(As^(3+))对斑马鱼早期胚胎发育的影响,确定与胚胎发育异常相关基因的表达变化,揭示As^(3+)影响胚胎发育的机理。结果表明:①依据斑马鱼早期胚胎小眼睛、小耳石、躯干弯曲和心包水肿形态变化,确定As^(3+)暴露120 hpf(hour post-fertilization,受精后的小时数)后半数效应浓度(EC_(50))为0.6 mg/L。②在As^(3+)暴露浓度为0.2 mg/L和1.0 mg/L条件下暴露72 hpf后,斑马鱼胚胎中分别有591和461个基因的表达水平发生变化。③与对照相比,As^(3+)暴露组中显著性差异表达基因主要涉及细胞外基质、环境刺激感知和光传导等生物学过程,还涉及参与糖、药物、卟啉和视黄酸代谢和细胞信号传导等生理生化过程。研究显示,As3+可能通过干扰代谢过程、影响细胞信号传导和细胞外基质组成,从而影响细胞迁移和分化,最终导致胚胎发育异常。

关键词：砷斑马鱼胚胎毒性基因表达

Antitumor and off-target effects of cholesterol-conjugated let-7a mimics in an orthotopic hepatocellular carcinoma xenograft nude mouse model

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Journal of Bio-X Research 2022年第4期5卷 181-196页

作者： Jian Guan Mingyang Liu Xin Li Liangrui Zhou Xueyu Dong Wei Dai Yu Xia Tao Yang shaojuan guo Xingqi Li Yehua Han Yufeng Luo The National Population and Health Scientific Data Centre(Clinical Medicine) Department of Pathology Department of Nuclear Medicine Peking Union Medical College HosptialChinese Academy of Medical Sciences(CAMS)and Peking Union Medical College(PUMC)Beijing Department of Nuclear Medicine The Cancer Hospital of the University of Chinese Academy of Sciences(Zhejiang Cancer Hospital)Institute of Basic Medicine and Cancer(IBMC)Chinese Academy of SciencesHangzhouZhejiang Province National Laboratory of Medical Biology Institute of Basic Medical Sciences The Electron Microscope Laboratories Center Institute of Basic Medical Sciences Department of Ultrasound Peking Union Medical College HospitalChinese Academy of Medical Sciences(CAMS)and Peking Union Medical College(PUMC)BeijingChina

Objective: To explore the antitumor and potential off-target effects of systemically delivered cholesterol-conjugatedlet-7a mimics(Chol-let-7a) and control mimics(Chol-miRCtrl) on hepatocellular carcinomain ***: The antitumor effects of two intravenous dosing regimens ofChol-let-7a on heptocellular carcinoma growth were compared using an orthotopic xenograft mouse model. Off-targets were analyzed with histopathological and ultrapathological features of heparenal tissue and cells in theChol-let-7a-, Chol-miRCtrl-, and saline-treated (blank) xenograft mice and normal control mice. Then,let-7a abundance in orthotopic tumors, corresponding paracancerous hepatic tissue, and normal liver tissue from healthy nude mice was examined by reverse transcription-polymerase chain reaction. The distribution ofChol-let-7a andChol-miRCtrl in vivo was examined by whole-animal imaging and frozen-sections observation. The experiments were approved by the Institutional Research Board of Peking Union Medical College ***: Continuous treatment withChol-let-7a resulted in tumors that were 35.86% and 40.02% the size of those in theChol-miRCtrl and blank xenograft group (P < 0.01 andP < 0.01, respectively), while intermittent dosing withChol-let-7a resulted in tumors that were 65.42% and 56.66% the size of those in theChol-miRCtrl and the blank control group, respectively (P < 0.05 andP < 0.05). In addition, some histopathological and ultrapathological features were only observed after treatment with the two cholesterol-conjugated molecules, however mild with intermittent dosingChol-let-7a treatment, such as diffuse sinusoidal dilation and edema, primarily around the centrolobular vein in heptic tissues;mild hypercellularity with dilated capillary lumens in the renal tissue;and some organelle abnormalities found in heptic and renal cells. Furthermore, whole-animal imaging showed thatChol-let-7a andChol-miRCtrl were predominantly distributed in the liver, kidney, and bladd

关键词： drug-induced renal injury hepatic toxicity in vivo off target effects let-7 mimics nonviral delivery vector

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工匠精神培育与高校思政课教学的契合研究

武汉冶金管理干部学院学报 2020年第2期30卷 70-72页

作者：潘红郭少娟沈阳城市建设学院思政部辽宁沈阳110000

工匠精神一词自2016年李克强总理在政府工作报告中提出以来,引起了全社会的高度关注和热烈反响。本文通过研究工匠精神的内涵,进一步分析了在高校思政课教学中培育和弘扬工匠精神的必要性,从而提出在高校思政课教学中培育和弘扬工匠精... 详细信息

工匠精神一词自2016年李克强总理在政府工作报告中提出以来,引起了全社会的高度关注和热烈反响。本文通过研究工匠精神的内涵,进一步分析了在高校思政课教学中培育和弘扬工匠精神的必要性,从而提出在高校思政课教学中培育和弘扬工匠精神的实现路径,对于进一步研究工匠精神与高校思政课教学的契合点有着重要的理论和现实意义。时代的发展需要工匠精神的培育,高校思政课教学应发挥其主阵地的作用,引导广大青年学生树立和践行工匠精神,这不仅是社会发展的需要,更是高校思政课教学的重要使命。

关键词：工匠精神高校思想政治教育

TCDD和汞、镉、铅、砷联合毒性效应及机理研究进展

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环境工程技术学报 2021年第2期11卷 332-342页

作者：张元元郭少娟王菲菲杨立新环境基准与风险评估国家重点实验室中国环境科学研究院

化学污染物通常以混合物的形式存在其中重金属和有机化学物质是环境中常见的两大类污染物,它们的毒性效应长期受到关注。由于化学污染物混合物毒性效应的复杂性和研究方法的限制,现有研究大多关注污染物单一毒性效应和同一类化学污染物... 详细信息

化学污染物通常以混合物的形式存在其中重金属和有机化学物质是环境中常见的两大类污染物,它们的毒性效应长期受到关注。由于化学污染物混合物毒性效应的复杂性和研究方法的限制,现有研究大多关注污染物单一毒性效应和同一类化学污染物联合毒性效应,而对不同类型化学污染物联合毒性效应研究甚少。在系统分析、总结2,3,7,8-四氯代二苯并二噁英(TCDD)和汞、镉、铅、砷的环境来源、环境浓度、单一及联合毒性效应和分子机理研究的基础上,结合对单一和混合物诱导表达基因的转录组分析基因表达水平的定量研究以及代谢组学、暴露组学等技术在联合毒性效应与机理研究中的应用前景,提出基于特异性基因表达水平来研究、评价联合毒性效应的方法。

关键词： TCDD 汞镉铅砷联合暴露毒性效应机理

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有害结局路径的研究进展和现状

环境与职业医学 2021年第6期38卷 559-565页

作者：石磊磊张元元王菲菲郭少娟杨立新中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 包头医学院公共卫生学院内蒙古包头014040

为了满足日益增长的化学物质毒性风险评估及安全性管理的需求,2012年经济合作与发展组织(OECD)正式启动了有害结局路径(AOP)开发计划,2014年推出AOP数据库。AOP是一种将分子起始事件(MIE)与有害结局联系起来形成的概念性框架,核心内容... 详细信息

为了满足日益增长的化学物质毒性风险评估及安全性管理的需求,2012年经济合作与发展组织(OECD)正式启动了有害结局路径(AOP)开发计划,2014年推出AOP数据库。AOP是一种将分子起始事件(MIE)与有害结局联系起来形成的概念性框架,核心内容在于将分子、细胞、组织、器官、个体及群体的一系列毒性事件模块化,并在这些毒性特征与分子、细胞、组织、器官、个体及群体之间建立逻辑关系。AOP作为毒性测试替代方法开发及未来环境健康风险评价的重要理论框架,利用MIE与有害结局之间建立的定性/定量关系,能够对一系列关键事件通过新型毒性测试策略和风险评估进行评价,以促进管理决策及法律法规的发布实施。本文在分析总结AOP发展进程、基本概念、结构、AOP知识库及其主要模块功能的基础上,根据MIE对现有AOP进行梳理,并分别选择以二噁英及类二噁英激活芳香烃受体(AhR)介导的定性AOP和溴酸钾(KBrO3)诱导慢性肾脏疾病的定量AOP为例,对AOP的应用情况进行分析并探讨AOP发展现状及应用前景。期望为我国新型化学品和复合污染物的毒性测试及风险评价提供新的思路和方案,并促进化学品的安全性管理。

关键词：有害结局路径分子起始事件替代毒理联合毒性风险评价

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基于神经元PID的SCR脱硝控制系统研究

自动化仪表 2017年第5期38卷 20-23页

作者：赵海涛郭少娟西安航天源动力工程有限公司陕西西安710100

大气污染问题已成为当今社会发展过程中亟待解决的重要问题之一,而烟气选择性催化还原法(SCR)脱硝控制技术是环保脱硝领域的关键技术。对如何更好地实现基于SCR技术的氮氧化物排放控制问题进行了研究,提出了基于神经元PID的SCR脱硝控制... 详细信息

大气污染问题已成为当今社会发展过程中亟待解决的重要问题之一,而烟气选择性催化还原法(SCR)脱硝控制技术是环保脱硝领域的关键技术。对如何更好地实现基于SCR技术的氮氧化物排放控制问题进行了研究,提出了基于神经元PID的SCR脱硝控制系统。重点分析了系统功能和控制算法。通过Matlab仿真与试验验证,从理论和实践相结合的角度对基于神经元PID的SCR脱硝控制系统进行了研究和分析。通过在某化学项目中的实际应用,验证了该控制方法能够使脱硝效率稳定地保持在92%以上,表明其是一种先进的、抗干扰能力强的控制算法。该控制方法能够促进SCR脱硝技术的进一步发展,并将智能控制技术推向新的应用领域,对于促进环境保护和社会发展都有一定的实际意义。

关键词：大气污染环保智能控制 PID 选择性催化还原法脱硝神经网络

大气颗粒物对斑马鱼胚胎的毒性及机制研究进展

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环境工程技术学报 2020年第3期10卷 338-345页

作者：郭少娟张元元王菲菲杨立新环境基准与风险评估国家重点实验室中国环境科学研究院

流行病学研究揭示PM2.5暴露与低体重新生儿,早产,先兆子痫,自发性流产,胎儿心血管、消化和神经系统发育异常以及出生缺陷具有相关性,但PM2.5对儿童发育影响的毒性机制尚不清楚。斑马鱼现已成为体内发育毒性研究的主要模式动物,综述了大... 详细信息

流行病学研究揭示PM2.5暴露与低体重新生儿,早产,先兆子痫,自发性流产,胎儿心血管、消化和神经系统发育异常以及出生缺陷具有相关性,但PM2.5对儿童发育影响的毒性机制尚不清楚。斑马鱼现已成为体内发育毒性研究的主要模式动物,综述了大气颗粒物对斑马鱼胚胎的毒性及机制相关研究进展,结果表明:大气颗粒物暴露可增加胚胎畸形率和死亡率,且效应强度与颗粒物来源和暴露方式有关;大气颗粒物还可造成胚胎骨骼、心脏、鱼鳔、肝、肠、肌肉等器官组织损伤;毒性机制主要包括改变胚胎全基因表达、microRNA表达及心脏AhR和Wnt/β-catenin通路相关基因表达,最终引起炎症和氧化应激过程,导致胚胎毒性和器官畸形,影响心血管、神经、运动等系统发育。

关键词：大气颗粒物斑马鱼胚胎毒性毒性机理

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镉暴露对斑马鱼胚胎发育的毒性效应研究

环境科学研究 2022年第5期35卷 1315-1322页

作者：罗紫蝶郭少娟曾晨张元元王睿虹杨立新中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012

镉是一种具有强致畸性和致癌性的重金属.为研究镉暴露对早期胚胎发育的毒性效应,以斑马鱼为模式动物,选取5个镉浓度来处理斑马鱼胚胎4~120 hpf(hours post fertilization,受精后小时),计算镉的半致死(LC50)浓度,研究7.50 mg/L镉对斑马... 详细信息

镉是一种具有强致畸性和致癌性的重金属.为研究镉暴露对早期胚胎发育的毒性效应,以斑马鱼为模式动物,选取5个镉浓度来处理斑马鱼胚胎4~120 hpf(hours post fertilization,受精后小时),计算镉的半致死(LC50)浓度,研究7.50 mg/L镉对斑马鱼胚胎8个基因表达的影响.结果表明:镉暴露导致斑马鱼胚胎产生小头、小眼、躯干弯曲、心脏发育异常以及死亡等异常.通过原位杂交和定量PCR方法分析镉对抗氧化基因(prdx1和gstp1.2)、转录翻译相关基因(atf3、jdp2b和eif4a1b)、应激反应相关基因(hsp70l和hsp90aa1.1)以及脂肪酸结合蛋白基因(fabp7a)表达的影响,发现镉暴露将改变上述基因在组织和器官的表达及表达水平,这些影响可能与镉导致斑马鱼胚胎嗅球、侧线、神经和心脏的发育异常有关.研究显示,镉的LC50浓度为15.20 mg/L,7.50 mg/L的镉可影响斑马鱼胚胎的氧化应激、转录翻译和早期神经发育等过程,并通过影响基因表达从而干扰斑马鱼胚胎发育,进而可能造成个体嗅觉、视觉和运动等功能缺陷.

关键词：镉斑马鱼胚胎发育毒性基因表达

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汞、镉、铅、砷单一和混合暴露的毒性效应及机理研究进展

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环境工程技术学报 2018年第2期8卷 221-230页

作者：曾晨郭少娟杨立新环境基准与风险评估国家重点实验室中国环境科学研究院北京100012

汞、镉、铅和砷是自然界中毒性较强的金属,镉和砷已确定为致癌物,汞和铅为可能致癌物。人类活动过程的排放是汞、镉、铅和砷的主要污染来源,由这些金属污染物暴露导致的人类疾病已经引起了公众的广泛关注。研究汞、镉、铅和砷在环境中... 详细信息

汞、镉、铅和砷是自然界中毒性较强的金属,镉和砷已确定为致癌物,汞和铅为可能致癌物。人类活动过程的排放是汞、镉、铅和砷的主要污染来源,由这些金属污染物暴露导致的人类疾病已经引起了公众的广泛关注。研究汞、镉、铅和砷在环境中实际暴露水平,尤其是汞、镉、铅和砷复合暴露对人体健康和生态环境影响及毒性效应的机理极为重要。根据暴露途径、暴露剂量和暴露时间,汞、镉、铅和砷具有不同的代谢途径,产生不同的毒性效应,具有不同的毒性效应机理。在总结现有汞、镉、铅、砷单一和混合暴露的健康损害及毒性效应的基础上,回顾、归纳汞、镉、铅和砷诱导产生毒性效应的机理,讨论基因组、转录组、蛋白质组和代谢组学等技术在汞、镉、铅和砷单一、混合毒性效应及机理研究中的应用并探讨未来的研究方向。

关键词：汞镉铅砷单一混合毒性效应毒性机理