秀丽线虫miRNA分子对多壁碳纳米管体内转运及毒性效应形成的调控研究

        2014年，Nanoscale发表了王大勇课题组赵云利等的研究工作(In vivo translocation and toxicity of multi-walled carbon nanotubes are regulated by microRNAs. Nanoscale, 2014, 6(8): 4275-4284)。

 

        在工程纳米材料（例如多壁碳纳米管（MWCNTs））致毒的系统分子机制研究上，目前进展还很有限。模式生物秀丽线虫是进行深入系统生物学研究的重要系统。我们前期研究已经证明了延长暴露可能环境相关剂量MWCNTs对于秀丽线虫的毒性效应。本研究进一步利用秀丽线虫在体评价体系，采用SOLiD深度测序技术鉴定了延长暴露MWCNTs后诱导发生表达水平显著改变可能miRNA靶点。基于系统的生物信息学分析，我们预测差异表达的miRNA分子可能参与至少发育、生殖、细胞粘附、细胞分裂、细胞死亡、细胞转运、免疫反应以及细胞代谢等多种生物学过程。利用差异表达miRNA分子相应的系列基因敲除突变体，我们确认了可以在MWCNTs延长暴露对初级和次级靶器官功能致毒上具有潜在调控功能的miRNA分子。这些候选miRNA分子进一步被证明也参与动物体内MWCNTs转运的分子调控。进而，提出候选miRNA分子可能经由对于动物肠道生物屏障以及排泄行为生理状态的调节而参与MWCNTs体内转运以及毒性效应形成的分子调控。这是首次在在体水平上研究miRNA分子参与纳米材料转运与毒性效应形成的研究工作，其将有助于加深我们对于工程纳米材料转运与毒性效应形成机理的理解。