当前位置:主页 > 医学论文 > 药学论文 >

复杂网络用于典型环境内分泌干扰物毒性通路的研究

发布时间:2018-05-14 20:34

  本文选题:复杂网络 + 内分泌干扰物 ; 参考:《兰州大学》2017年硕士论文


【摘要】:取代苯类化合物以及全氟化合物同属于内分泌干扰物,由于其结构的特殊性,使得进入环境和人体后无法降解,并干扰机体的正常的信号通路,导致人体激素水平失衡。因此,该类化学物质的毒理学评价,成为了其管理的重要环节,近年来得到了世界范围内的广泛重视。现有的毒性评价方法,对化合物的研究多限于单一靶点、单一机制的研究,无法整体性的对其毒性机理进行系统的评价。因此,基于整体通路的评价方法是当今对取代苯类及全氟化合物毒性效应完整、全面、准确评价的必然要求。“复杂网络”技术由于其整体性、系统性的分析特点,为取代苯类及全氟化合物毒性机制评价提供了一种新的途径。首先通过“复杂网络”技术构建了20个取代苯类内分泌干扰物与71个有效靶标的相互作用网络,分析其网络的拓扑系数后获得6个基因作为网络的中心节点基因并带入KEGG信号通路数据库。通过复杂网络预测取代苯类化合物可通过与靶标基因ESR2和MMP9的作用影响雌激素信号通路;通过与靶标基因HIST3H3和MMP9的作用影响前列腺癌及多发性骨髓癌的误转录调节通路。其中,多发性骨髓癌误转录通路可能是取代苯类内分泌干扰物毒性作用的一条新的信号通路。同时,我们选择了中心节点蛋白NR1I2和MMP9与中心节点化合物C133作为研究案例,进行了分子动力学模拟,研究其相互作用的稳定性。通过分析动力学前后靶标蛋白氨基酸相互作用网络、配体受体之间形成氢键情况的变化,发现取代苯类化合物与NR1I2和MMP9靶标蛋白的结合更为牢靠,相互作用更为强烈。进一步说明内分泌干扰物一旦进入人体,则可能更为优先并稳定的与受体蛋白结合,严重的影响人类健康。其次,通过“复杂网络”技术构建了10个全氟化合物与82个有效靶标的相互作用网络,并通过网络拓扑性质分析获得其中心节点基因GLTP、HBG1、HSD17B1和SHBG,其中HSD17B1参与类固醇类激素的生物合成通路。推测全氟化合物影响雌激素相关的生理途径中,HSD17B1是其潜在的作用靶标。同时,对GLTP、HBG1、SHBG靶标基因参与的疾病进行分析,通过化合物-靶标相互作用网络将全氟化合物与疾病相互联系。在全氟化合物的作用靶点以及作用通路不清晰的情况下,为全氟化合物影响相关疾病的研究的提供一定的理论依据。在本论文中,通过计算手段建立化合物与生物体的多个基因之间的“复杂网络”,有利于从蛋白质/基因的整体活动的角度出发,将化合物和机体信号通路相互联系,揭示和阐明化学物质对机体通路的影响,进而从系统和整体层面上阐明化学物质的复杂作用机制并预测潜在的毒性效应,为环境污染物的机制研究提供了一种新的手段。
[Abstract]:Substituted benzenes and perfluorinated compounds are endocrine disruptors. Because of their special structure, they can not be degraded after entering the environment and human body, and interfere with the normal signal pathway of the body, leading to the imbalance of human hormone level. Therefore, toxicological evaluation of this kind of chemical substances has become an important part of its management, which has been paid more and more attention worldwide in recent years. The existing methods of toxicity evaluation are mostly limited to single target and single mechanism, so it is impossible to systematically evaluate the toxicity mechanism of compounds. Therefore, it is necessary to evaluate the toxicity of substituted benzene and perfluorocarbons based on holistic pathway. The "complex network" technology provides a new way to evaluate the toxicity mechanism of substituted benzene and perfluorocarbons because of its integrity and systematic analysis. Firstly, the interaction network of 20 substituted benzene endocrine disruptors and 71 effective targets was constructed by "complex network" technology. After analyzing the topological coefficients of the network, six genes were obtained as the central node genes of the network and brought into the KEGG signal pathway database. It is predicted by complex networks that substituted benzenes can affect estrogen signaling pathway through interaction with target gene ESR2 and MMP9, and affect mistranscription regulation pathway of prostate cancer and multiple bone marrow carcinoma by interaction with target genes HIST3H3 and MMP9. The mistranscription pathway of multiple bone marrow carcinoma may be a new signal pathway to replace the toxic effect of benzene endocrine disruptors. At the same time, we selected the central node proteins (NR1I2 and MMP9) and the central node compound C133 as a case study, and carried out molecular dynamics simulation to study the stability of the interaction. By analyzing the amino acid interaction network of target protein before and after kinetic analysis, it was found that the binding of substituted benzenes to NR1I2 and MMP9 target proteins was stronger and the interaction was stronger. It is further indicated that once endocrine disruptors enter the human body, they may be more preferentially and stably bound to receptor proteins, seriously affecting human health. Secondly, the interaction network of 10 perfluorocarbons with 82 effective targets was constructed by "complex network" technology. The central node genes, GLTPhHSD17B1 and SHBG1, were obtained by analyzing the topological properties of the network, in which HSD17B1 was involved in the biosynthesis pathway of steroid hormones. It is speculated that HSD17B1 is a potential target of perfluorinated compounds in estrogen related physiological pathways. At the same time, the disease involved in GLTPhHBG1SHBG target gene was analyzed, and the perfluorocarbon compounds were connected with the disease by the chemical-target interaction network. When the targets and pathways of perfluorocarbons are not clear, it provides a theoretical basis for the study of the effects of perfluorocarbons on related diseases. In this paper, the establishment of a "complex network" between multiple genes of a compound and an organism by means of calculation is beneficial to the interrelation between the compound and the signal pathway of the organism from the perspective of the overall activity of the protein / gene. To reveal and clarify the influence of chemical substances on the pathway of organism, and then to elucidate the complex action mechanism of chemical substances and predict the potential toxic effects from the system and the whole level, which provides a new method for the study of the mechanism of environmental pollutants.
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:R99

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 苏本利;内分泌干扰物与内分泌系统[J];医师进修杂志;2001年07期

2 施安国;环境中内分泌干扰物污染对人类的危害[J];中国预防医学杂志;2003年04期

3 谭彦君;李宁;;国内外内分泌干扰物筛选评价体系研究进展[J];卫生研究;2011年02期

4 陈浩;张晓鹏;贾旭东;刘兆平;;内分泌干扰物联合作用与累积风险评估研究进展[J];卫生研究;2014年01期

5 赵海涛,张天宝;内分泌干扰物筛检方法研究进展[J];卫生毒理学杂志;2005年02期

6 杜源生;蒋学武;;低剂量内分泌干扰物暴露的生物效应研究进展[J];环境与健康杂志;2009年01期

7 缪文彬;蒋伟;;经济合作与发展组织新颁布的内分泌干扰物筛选试验方法简介[J];中国工业医学杂志;2014年01期

8 刘一非;黄昆仑;贺晓云;;美国内分泌干扰物筛选策略及进展[J];卫生研究;2014年04期

9 本刊编辑部;暴露于内分泌干扰物的斑马鱼的蛋白组学[J];环境与健康杂志;2004年02期

10 张燕,刘峗;环境内分泌干扰物生物学效应研究进展[J];国外医学(医学地理分册);2005年01期

相关会议论文 前10条

1 蔡磊明;;内分泌干扰物测试方法制订与最新动态[A];中国毒理学会第六届全国毒理学大会论文摘要[C];2013年

2 张立实;;食品中的内分泌干扰物及其研究进展[A];四川省营养学会2002年学术会议专题报告及论文摘要汇编[C];2002年

3 薛玉志;李爱民;杨维本;周庆;;系列吡啶修饰超高交联树脂对酚类内分泌干扰物的吸附[A];持久性有机污染物论坛2009暨第四届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2009年

4 马德华;陈吕军;;灰水处理过程中典型内分泌干扰物的去除研究[A];2012中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2012年

5 黄斌;潘学军;刘晶靓;王宇;方锴;高建培;;类固醇类内分泌干扰物羟基衍生化条件的优化[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年

6 解美娜;张才乔;;利用生殖细胞与体细胞共培养模型研究内分泌干扰物的生殖毒性[A];动物生理生化学分会第八次学术会议暨全国反刍动物营养生理生化第三次学术研讨会论文摘要汇编[C];2004年

7 米玉玲;张才乔;;槲皮素缓解内分泌干扰物引起的生殖细胞氧化损伤机理的研究[A];全国动物生理生化第九次学术交流会论文摘要汇编[C];2006年

8 胡军;刘文杰;曹杰;;环境内分泌干扰物筛检方法研究进展[A];山东预防医学会首届学术年会资料汇编[C];2003年

9 马晓霞;李权龙;袁东星;;固相微萃取和高效液相色谱在线联用测定水样中的内分泌干扰物[A];中国化学会第27届学术年会第02分会场摘要集[C];2010年

10 汪磊;张国华;王璐璐;戴树桂;;水溶性离子液体/水复合体系对土壤中典型内分泌干扰物的提取研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年

相关重要报纸文章 前10条

1 ;警惕身边的危害[N];北京科技报;2001年

2 高言;并非遥远的童话[N];中国妇女报;2001年

3 黄利慧;饮食污染会使人类灭绝?[N];中国医药报;2004年

4 黄利慧;饮食污染会使人类灭绝[N];中国消费者报;2004年

5 本报记者 吴桂霞;新兴污染物来袭[N];广东科技报;2012年

6 记者 赵凤华 通讯员 王怀民;我科学家“看清”PTB蛋白是如何致癌的[N];科技日报;2010年

7 肃纹;欧盟碳氟化合物禁令即将生效[N];中国质量报;2008年

8 记者 韩晓玲 通讯员 王怀民;武大教授揭示致癌蛋白作用新机制[N];湖北日报;2010年

9 记者 李天舒;猪肝中全氟化合物平均总浓度最高[N];健康报;2010年

10 驻鄂记者 钱忠军 通讯员 王怀民;揭示致癌蛋白作用新机制[N];文汇报;2010年

相关博士学位论文 前10条

1 ZAKARI Sissou;[D];中国地质大学;2016年

2 于明曦;代表性内分泌干扰物致小鼠性别发育和性别稳定异常的作用机制[D];大连理工大学;2015年

3 李建忠;典型内分泌干扰物在土壤中迁移转化规律研究[D];清华大学;2013年

4 王晓东;饮用水中典型内分泌干扰物的检测和去除的研究[D];天津大学;2007年

5 孔祥吉;污水处理过程中内分泌干扰物的分布特征与去除效果研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

6 刘桂芳;表面改性活性炭吸附酚类内分泌干扰物的性能与机理研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

7 王大海;麦长管蚜转录组测序、RNAi靶标基因筛选及其和豌豆蚜的比较转录组学分析[D];中国农业科学院;2013年

8 梁言;关键信号转导通路在系统性红斑狼疮患者中的多组学和功能研究[D];安徽医科大学;2017年

9 王玲;环境中类固醇类内分泌干扰物的检测技术及其降解行为研究[D];山东大学;2007年

10 陶周腾;ALS/FTD突变基因C9orf72毒性机制的研究[D];苏州大学;2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 田芳;复杂网络用于典型环境内分泌干扰物毒性通路的研究[D];兰州大学;2017年

2 尹小龙;氧化石墨烯及其改性材料对内分泌干扰物去除的研究[D];陕西科技大学;2015年

3 彭祖华;不同作用模式的内分泌干扰物单独和联合暴露对青溕鱼的毒性效应[D];浙江工业大学;2013年

4 王玉;常见内分泌干扰物的生物去除及活性炭吸附去除研究[D];华中师范大学;2016年

5 王久玲;催化湿式共氧化降解内分泌干扰物双酚A的研究[D];湖南大学;2016年

6 廖桓;城镇化区域水体内分泌干扰物迁移、转化和归趋模型综述研究报告[D];重庆大学;2015年

7 赵铖铖;污水土地处理系统中内分泌干扰物的吸附迁移[D];上海交通大学;2010年

8 靳青;典型内分泌干扰物在土壤中的吸附特性及吸附模型参数研究[D];西北农林科技大学;2012年

9 张海婧;输配水材料中内分泌干扰物溶出研究[D];中国疾病预防控制中心;2010年

10 李江玲;酚类内分泌干扰物的雌激素受体结合能力及其对相关生物酶活性的影响研究[D];中国海洋大学;2010年



本文编号:1889368

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/yixuelunwen/yiyaoxuelunwen/1889368.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户b6a35***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com