鉛暴露致ADHD發(fā)生的表觀遺傳學機制初步研究.pdf

1、注意缺陷多動障礙( ADHD)是一種兒童期始發(fā)的神經(jīng)發(fā)育缺陷類疾病,雖經(jīng)數(shù)十年之研究,多動癥發(fā)生的神經(jīng)生物學機理在很大程度上仍屬未知,多數(shù)認為是環(huán)境與基因交互作用的結(jié)果。我們研究組前期工作表明,環(huán)境鉛暴露是引起兒童 ADHD的重要因素。為進一步研究鉛致兒童 ADHD發(fā)生的具體機制,我們從表觀遺傳學角度,分別從動物實驗和臨床實驗兩方面著手,借用Western-blot對多巴胺轉(zhuǎn)運體(DAT1)和多巴胺 D4受體(DRD4)蛋白定量分析,并

2、分析組蛋白 H3的乙?；?采用熒光定量 PCR技術(shù)對多巴胺系統(tǒng)相關(guān)基因( DAT1、DRD4、DRD5)和表觀遺傳相關(guān)基因甲基化結(jié)合蛋白MeCP2,組蛋白去乙酰化酶1(HDAC1)和組蛋白乙?；?p300和MYST4)定量分析,研究結(jié)果如下:
　　1、動物實驗方面,SD母鼠進行0mg/L、5mg/L和25mg/L鉛水暴露,子鼠經(jīng)宮內(nèi)及母乳鉛暴露至出生后21天斷奶,然后繼續(xù)暴露至2個月齡進行行為學實驗。結(jié)果表明鉛暴露鼠血液和海

3、馬組織鉛含量顯著增加,5mg/L鉛暴露組鼠表現(xiàn)出明顯多動行為癥狀,而25 mg/L組鼠未表現(xiàn)出明顯多動,表明低水平鉛暴露是導致大鼠出現(xiàn)多動的重要原因之一;
　　2、不同組大鼠海馬組織中 DAT1和DRD4蛋白表達并沒有顯著差異,但不同劑量鉛暴露均導致海馬組織組蛋白 H3的乙酰化水平升高;對海馬組織mRNA中 HDAC1和p300的定量分析得出,不同水平鉛暴露對 HDAC1基因表達并沒有顯著影響, p300也僅在高劑量組表達顯著增加

4、(p<0.001)。
　　3、在安徽醫(yī)科大學附屬醫(yī)院及安徽省立兒童醫(yī)院共收集4歲至12歲ADHD兒童和對照兒童臨床樣本各50例,其中男性患兒41例。ADHD組兒童血鉛水平顯著高于對照組(p=0.00107),且血液 mRNA多巴胺相關(guān)基因DAT1、DRD4和DRD5的表達量均顯著低于對照組兒童;DAT1和DRD4基因啟動子區(qū)域甲基化水平分析發(fā)現(xiàn),特定 CpG位點的甲基化水平有顯著差異;且 ADHD組兒童血液mRNA中 MeCP2的

5、表達顯著低于對照組;ADHD兒童組蛋白乙酰化相關(guān)基因的表達與對照組有顯著差異,其中HDAC1和MYST4在ADHD組的表達顯著升高,p300在ADHD組的表達水平顯著低于對照組。說明環(huán)境鉛通過組蛋白修飾和遺傳關(guān)聯(lián)基因甲基化兩個層面,通過多巴胺能系統(tǒng)關(guān)鍵基因的表達調(diào)節(jié)影響機體表型,而引發(fā)ADHD發(fā)生。
　　以上動物和臨床實驗兩方面研究表明,鉛導致多動癥發(fā)生背后存在著明顯的表觀遺傳學調(diào)控作用,該調(diào)控在組蛋白修飾和遺傳關(guān)聯(lián)基因甲基化兩個