镉的卵巢表观遗传毒理学研究进展
2021-12-02杨劲松综述张文昌审校
杨劲松(综述),张文昌(审校)
环境污染导致的疾病负担已成为全球的健康挑战[1]。镉(cadmium, Cd)是一种毒性重金属,被工业化国家归为主要环境和职业性化学污染物[2-3],其引发的健康危害仍是重要的公共卫生问题。在镉的非职业性暴露中,吸烟和饮食是主要的途径[4-5]。动物实验和流行病学资料显示,长期镉暴露与多器官损伤及疾病密切相关,包括肝病、肾病、心血管疾病、肿瘤、生殖疾病等[3]。卵巢作为重要的女性生殖器官,也是镉的主要作用靶点[6]。
近年来,表观遗传学成为生命科学研究的一大热点。表观遗传学调控是研究基因的修饰,并在不改变DNA序列和结构修饰的情况下控制和调控基因的表达,其机制主要包括DNA甲基化、组蛋白翻译后修饰和非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA)。这些过程可能受到各种环境因素的影响,其失调与多种疾病有关[7-8]。本研究拟探讨镉的卵巢表观遗传毒理学进展。
1 镉对DNA甲基化的影响
DNA甲基化是在DNA甲基化转移酶(DNA methyltransferase,DNMT)的作用下,胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤位点(Cytosine-phosphate-guanine sites, CpGs)二核苷酸5’端的胞嘧啶添加甲基后变成5’甲基胞嘧啶的过程,DNA甲基化主要依靠DNMT的催化和维持,其在调控基因的表达和细胞生长发育过程中发挥重要作用[9],如调控胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factor 2,IGF2)基因,X染色体失活、基因组印迹、细胞分化、老化等功能基因的表达。在生殖细胞和胚胎生长发育过程中,DNA甲基化模式经历去甲基化及重新甲基化的过程,调控特异基因的活化与失活,进而保证卵子和胚胎的正常生长[10]。镉暴露后卵巢细胞DNA甲基化异常主要表现在以下几个方面:……p>
