氟对小鼠生殖细胞结构和早期受精胚胎DNA甲基化的影响

发布时间：2018-07-27 15:18

【摘要】：在哺乳类动物遗传过程中,DNA甲基化是一个重要遗传修饰的调控方式,在胚胎的整个发育过程之中,DNA甲基化在整个基因组的范围内经历了一个动态的重新编码的程序。而印记基因的主要功能是对胚胎的生长及其发育起到调节的作用,胚胎的印记功能发生紊乱则会导致胚胎发育异常甚至死亡。氟中毒引起的组织损害以及生殖毒性是目前研究的热点,在遗传毒性方面,氟对胚胎的发育造成不利的影响以及其对生殖系统所造成的致畸和致癌作用与胚胎发育过程中的DNA甲基化存在一定的相关性[97]。氟及其化合物具有显著的遗传毒性,但具体作用机制尚不清晰。本研究采用小鼠饮用含氟水为动物模型,研究了氟对小鼠下丘脑、垂体、睾丸细胞超微结构变化,以及早期胚胎中基因组DNA甲基化和印记基因DNA甲基化的影响,从表观遗传学的角度探讨氟的生殖毒性。本文的主要研究结果如下:1.通过氟对小鼠生殖细胞结构的影响的研究结果显示:光学显微镜、透射电子显微镜下观察下丘脑、垂体组织、睾丸组织在氟处理组出现了不同程度的损伤,高氟组尤为明显。2.通过孕早期小鼠摄入氟对早期胚胎DNA甲基化的影响的研究,利用亚硫酸盐测序(BSP-PCR)技术并结合限制性酶切技术分析了孕鼠连续摄入高浓度氟后早期胚胎中印记基因的DNA甲基化动态变化。结果显示:氟对孕鼠早期胚胎H19的DNA甲基化水平氟处理组为8.17%±4.68%,而对照组为45.34%±5.60%下降明显,分析差异显著,氟处理组的Peg3的DNA甲基化水平为3.52%±0.56%,而对照组是4.08%±0.43%,两者无明显变化,分析差异不显著;氟处理组Kv DMR1的DNA甲基化水平是4.98±0.56%,而对照组为5.48.%±0.32%,无明显变化,分析差异不显著;氟处理组基因组代表基因LINE1的DNA甲基化水平是52.50%±7.39%而对照组为44.67%±7.61%,无明显变化,分析差异不显著,酶切结果与亚硫酸盐测序结果相符。表明孕鼠摄入氟会引发早期胚胎DNA甲基化的动态变化,其中DNA甲基化水平只有H19的变化最为明显,同时也发现氟对母本印记基因Peg3、Kv DMR1和LINE1的DNA甲基化产生波动幅度并不大。表明这个浓度的氟不足以干扰整个基因组DNA甲基化的稳定,只有印迹基因H19 DNA甲基化受其影响较为敏感。3.通过雄鼠摄入氟对早期受精胚胎DNA甲基化的影响的研究,结果显示摄入氟的雄鼠与正常雌鼠交配后,早期胚胎中H19的DNA甲基化水平氟处理组为10.71%±3.54%,而对照组为44.38%±5.77%,下降明显,分析差异显著;Kv DMR1的DNA甲基化水平,氟处理组为63.89.%±11.72%,而对照组为5.48.%±0.32%明显升高,分析差异显著;Peg3的DNA甲基化水平氟处理组为95.89%±17.72%,而对照组是4.08%±0.43%升高明显,分析差异显著;LINE1基因DNA甲基化水平氟处理组是46.71%±6.89%,而对照组为44.67%±7.61%,无明显变化,分析差异不显著,酶切结果与测序结果一致。雄鼠摄入氟会对早期受精胚胎中印记基因DNA甲基化显著影响,而不会对LINE1基因的DNA甲基化产生显著性影响。表明氟对雄性小鼠精子细胞的甲基化过程造成了一定程度的影响,并使受精后的早期胚胎发育的基因甲基化水平发生显著变化。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q954.4

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