ERK信号通路定量检测的ELISA方法构建及在环境复合污染评价中的应用

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在真实环境中,人体的污染物内暴露剂量通常很低,且往往同时暴露于多种污染物。大量体内外实验及人群流行病学调查都已表明,环境污染物低剂量复合暴露可以对人体健康产生多种不同的毒性效应。之前的研究发现无毒性低剂量五氯酚与铜邻菲罗啉共同作用可诱导肝癌细胞(HepG2)和肝正常细胞(HL-7702)产生协同毒性。低剂量复合暴露主要通过多种复杂的细胞信号传导通路而产生生物效应,特别是其中的细胞外信号调节激酶1/2(extracellular regulated kinase1/2,ERK1/2)通路,它参与了多种细胞生命活动的调控,它的微小改变通过级联放大可以对细胞功能产生深远影响。在之前的研究中发现环境低剂量双酚A(Bisphenol A,BPA)可以通过G蛋白偶联雌激素受体30(G protein-coupled estrogen receptor30,GPR30)-ERK信号通路诱导鼠精原细胞增殖。因此,快速灵敏地检测ERK1/2蛋白的表达将会对污染物低剂量复合暴露的分子机制的揭示提供重要信息。基于此,构建了一种基于贴壁和半贴壁细胞的原位定量检测ERK1/2信号通路蛋白的酶联免疫印迹(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)方法,通过摸索优化细胞铺板密度、细胞固定条件、一抗稀释比例等实验条件,检测了雌二醇(E2)、双酚A(BPA)、双酚F(BPF)、双酚S(BPS)以及纳米二氧化钛单独或复合暴露对磷酸化ERK1/2蛋白表达的影响,主要结果如下:  1.成功构建了一种基于贴壁和半贴壁细胞的原位定量检测ERK信号通路蛋白的ELISA方法并用Western blot技术确证了此方法的结果。  2.环境相关低剂量的BPA类似物BPF、BPS单独/复合暴露贴壁的Skbr3细胞能快速引起其磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)蛋白表达增高。  3.利用构建的方法发现低剂量E2、BPA、BPF、BPS单独或复合暴露快速引起的Skbr3细胞的p-ERK1/2水平升高不是由GPR30介导的,提示此效应的产生可能是通过一种新的机制其具体机制有待进一步的研究。  4.环境相关低剂量的E2、BPA、BPF、BPS与纳米二氧化钛复合暴露半贴壁PC12细胞均能快速地促进p-ERK1/2表达增高且具有明显的协同效应。  以上结果为评价环境内分泌干扰物低剂量复合效应提供方法学上的支持及为进一步的机制研究提供了一定的理论基础。
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