基本信息
- 項目名稱：
- 二氧化硫暴露與代謝紊亂綜合征發(fā)生的相關(guān)性研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 為了研究二氧化硫與代謝紊亂綜合征發(fā)生的相關(guān)性及其機制，運用SO2動式吸入染毒技術(shù)，我們研究了SO2對大鼠血清中生化指標含量的影響以及大鼠肝臟糖脂代謝相關(guān)基因脂肪酸合成酶(FAS)、乙酰輔酶A羧化酶(ACC)、葡萄糖激酶(GCK)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PCK)、肝臟糖原合酶(GYS)等基因mRNA表達的影響。
- 詳細介紹：
- 為了研究二氧化硫與代謝紊亂綜合征發(fā)生的相關(guān)性及其機制，運用SO2動式吸入染毒技術(shù)，研究了SO2對大鼠血清中生化指標含量的影響以及大鼠肝臟糖脂代謝相關(guān)基因脂肪酸合成酶(FAS)、乙酰輔酶A羧化酶(ACC)、葡萄糖激酶(GCK)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PCK)、肝臟糖原合酶(GYS)等基因mRNA表達的影響。結(jié)果表明，SO2可引起血清中血糖和游離脂肪酸的含量發(fā)生顯著變化。隨著SO2濃度的升高，血糖和游離脂肪酸的含量均逐漸升高，F(xiàn)AS、PCK、ACC、GCK、GYS等基因表達也均有不同程度的增加。提示二氧化硫可能與代謝紊亂綜合征的發(fā)生具有一定的相關(guān)性，其分子機制可能與以上基因的信號調(diào)控相關(guān)。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 二氧化硫是一種常見的全球性大氣環(huán)境污染物，它對人體健康的影響是許多學(xué)者關(guān)注的焦點。它與代謝綜合癥發(fā)生的相關(guān)性如何，這是我們急切想要知道的科學(xué)問題。為此，我們采用二氧化硫動式吸入染毒方法，研究二氧化硫與代謝紊亂綜合征發(fā)生的相關(guān)性，為環(huán)境污染物導(dǎo)致心血管疾病、糖尿病等代謝紊亂綜合征的發(fā)生提供一定的科學(xué)依據(jù)。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 1、本項目突破以往采用的短期急性二氧化硫吸入染毒，選用長期低濃度二氧化硫動式吸入染毒方法進行實驗研究，更符合人群實際暴露的染毒模式。并且，用此種方法來研究二氧化硫與大鼠糖脂代謝紊亂相關(guān)性的問題在國內(nèi)外都未見文獻報道。 2、以往對糖脂代謝紊亂的大量研究都集中于飲食習(xí)慣和遺傳因素，而本研究有望在大氣環(huán)境污染物與人類流行病學(xué)的關(guān)系上提供重要線索。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 1、本課題的研究表明，SO2作用后確實可以引發(fā)大鼠發(fā)生嚴重的糖脂代謝紊亂，且與信號途徑的調(diào)控相關(guān)。 2、通過對本課題的研究，可以為環(huán)境大氣污染與人類糖尿病等代謝紊亂綜合征的發(fā)生提供病醫(yī)學(xué)的依據(jù)，同時也為由大氣污染導(dǎo)致的代謝性疾病的發(fā)生提供藥物治療靶點的理論依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 為了研究二氧化硫與代謝紊亂綜合征發(fā)生的相關(guān)性及其機制，運用SO2動式吸入染毒技術(shù)，研究了SO2對大鼠血清中生化指標含量的影響以及大鼠肝臟糖脂代謝相關(guān)基因脂肪酸合成酶(FAS)、乙酰輔酶A羧化酶(ACC)、葡萄糖激酶(GCK)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PCK)、肝臟糖原合酶(GYS)等基因mRNA表達的影響。結(jié)果表明，SO2可引起血清中血糖和游離脂肪酸的含量發(fā)生顯著變化。隨著SO2濃度的升高，血糖和游離脂肪酸的含量均逐漸升高，F(xiàn)AS、PCK、ACC、GCK、GYS等基因表達也均有不同程度的增加。提示二氧化硫可能與代謝紊亂綜合征的發(fā)生具有一定的相關(guān)性，其分子機制可能與以上基因的信號調(diào)控相關(guān)。
獲獎情況
- 2011年6月，山西大學(xué)第十五屆“創(chuàng)新挑戰(zhàn)杯”學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽，自然科學(xué)類一等獎
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- 1、葡萄糖氧化酶技術(shù) 2、銅試劑顯色技術(shù) 3、瓊脂糖凝膠電泳技術(shù) 4、熒光實時定量RT-PCR技術(shù) [1] Hemmingsen B, Lund SS, Gluud C, Vaag A, Almdal T, Hemmingsen C, Wetterslev J.Targeting intensive glycaemic control versus targeting conventional glycaemic control for type 2 diabetes mellitus. Cochrane Database Syst Rev. 2011, 6:CD008143. [2] Zmys?owska A, Wyka K, Szadkowska A, Mianowska B, Pietrzak I, M?ynarski W.Free fatty acids level may effect a residual insulin secretion in type 1 diabetes. Pediatr Endocrinol Diabetes Metab. 2011, 17(1): 26-9. [3] Min JY, Min KB, Cho SI, Paek D. Combined effect of cigarette smoking and sulfur dioxide on heart rate variability. Int J Cardiol. 2008, 71(5): 301-3. [4] Gibson F, Hoogland C, Martinez-Bartolomé S, Medina-Aunon JA, Albar JP, Babnigg G, Wipat A, Hermjakob H, Almeida JS, Stanislaus R, Paton NW, Jones AR.The gel electrophoresis markup language (GelML) from the Proteomics Standards Initiative.Proteomics. 2010, 10(17): 3073-81.
同類課題研究水平概述
- SO2是一種廣泛存在并對人體健康又危害的大氣污染物，主要來源于含硫燃料(如煤和石油)的燃燒；含硫礦石(特別是含硫較多的有色金屬礦石)的冶煉；化工、煉油和硫酸廠等的生產(chǎn)過程。全世界每年有上億噸SO2排入大氣中，而在我國隨著工業(yè)化的進程，SO2在許多城市或地區(qū)，尤其在一些重工業(yè)較發(fā)達、人口較稠密或燃用高硫煤較多的地方其排放超標非常嚴重，即使在一些輕工業(yè)城市，SO2在大氣中的日均值也明顯超出了國家二級環(huán)境標準。因此，SO2對人體健康的影響日益受到全社會的關(guān)注。實驗室研究表明SO2是一種全身性毒物，人體在吸入SO2后在體內(nèi)代謝為其衍生物亞硫酸鹽和亞硫酸氫鹽，由于亞硫酸鹽和亞硫酸氫鹽必須經(jīng)由心血管系統(tǒng)運送到全身，因而心臟和血管首先成為與之接觸的器官。 流行病學(xué)調(diào)查顯示以糖尿病為代表的代謝紊亂綜合征已成為嚴重危害人類健康的重大代謝性疾病。據(jù)中華醫(yī)學(xué)會糖尿病分會關(guān)于糖尿病/代謝綜合征流行病學(xué)項目2010年的最新研究數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國的糖尿病患者人數(shù)達到了9240萬，超過印度成為全球之冠。糖尿病等代謝性疾病已成為人類最主要的死亡原因之一，它是遺傳因素和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。雖然遺傳流行病學(xué)的研究證據(jù)顯示糖尿病的發(fā)生具有較強的遺傳基礎(chǔ)，但因在最近10-20年內(nèi)人類的遺傳圖譜不會出現(xiàn)非常大的變化，糖尿病患病率的快速顯著增高只能用環(huán)境因素的變化來解釋。 孟紫強等研究表明當(dāng)大鼠吸入SO2后會使其血壓降低，這說明SO2會影響心血管系統(tǒng)的正常功能。很多流行病學(xué)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，SO2會對心血管疾病產(chǎn)生影響。這些研究表明，導(dǎo)致心血管疾病和糖尿病發(fā)生的直接誘發(fā)因素即為糖脂代謝紊亂，但其分子機制及導(dǎo)致代謝紊亂信號途徑的研究在國內(nèi)外尚未見文獻報道。
