Auswirkungen der Bleiexposition auf die Ferroptose

Hintergrund:

Blei (Pb) ist ein weit verbreitetes und hochgiftiges Schwermetall. Menschliche Aktivitäten waren im letzten Jahrhundert die Hauptursache für die Bleiverunreinigung in der Umwelt. Bleiexposition stellt weltweit ein Problem dar, insbesondere für Kinder, und Einzelpersonen können Blei auf verschiedene Weise ausgesetzt sein, beispielsweise durch kontaminierten Boden, Staub, Lebensmittel, Wasser oder Fremdkörper. Das Zentralnervensystem (ZNS) ist vor allem bei Kindern aufgrund der Unreife der Blut-Hirn-Schranke besonders anfällig für die toxischen Wirkungen von Blei (Pb).

Ferroptose ist eine kürzlich definierte Form des regulierten Zelltods, der durch eisenabhängigen Zelltod infolge der Ansammlung von Lipidhydroperoxiden gekennzeichnet ist. Eine aktuelle Studie hat gezeigt, dass Blei(II)-acetat, eine häufig in kontaminiertem Boden vorkommende lösliche Bleiverbindung, Ferroptose in Nervenzellen auslösen und über die MiR-378a-3p/SLC7A11-Achse Nervenschäden verursachen kann. Der genaue Mechanismus, der den neurotoxischen Wirkungen der durch chronische, niedrige Bleiexposition induzierten Ferroptose auf neuronale Schäden zugrunde liegt, ist jedoch noch nicht vollständig geklärt. Daher gehen wir auf der Grundlage früherer Studien davon aus, dass eine durch chronische, niedrige Bleiexposition induzierte Ferroptose durch eine Fehlregulierung des Eisenstoffwechsels und des Nrf2-abhängigen Ferroptosewegs Neurotoxizität verursachen kann.

Methoden:

Die Forscher analysieren zunächst den Unterschied im Blutbleispiegel mittels Atomabsorptionsspektrometrie.

Die Forscher rekrutierten 20 chronisch bleiexponierte Arbeiter aus einer Fabrik für Blei-Säure-Batterien und eine altersentsprechende Kontrollgruppe von nicht bleiexponierten Arbeitern.

Das TNF-α-ELISA-KIT wurde verwendet, um die proinflammatorischen Zytokine in zwei Gruppen zu vergleichen. Quantitative Reverse-Transkription-PCR (Polymerase-Kettenreaktion) wurde verwendet, um die Expression von Messenger-Ribonukleinsäure (mRNA) des Eisenstoffwechsels (FTH1, FPN1, DMT1) und die Nrf2-abhängige zu vergleichen Ferroptoseweg (Nrf2, SLC7A11, GPX4) Detailliertes Methodenprotokoll

1. Die Kriterien der eingeschriebenen Teilnehmer mit chronischer Bleiexposition waren wie folgt: Einschluss: Arbeit für diese Blei-Säure-Batteriefabrik mehr als 10 Jahre; Ausschluss: vorherige Exposition gegenüber chemischer Verschmutzung; neurologische Störungen; endokrine Erkrankungen; Krebs
2. Probenentnahme: Am Ende der Rekrutierung in dieser Studie kommen alle eingeschriebenen Teilnehmer ins Krankenhaus, um peripheres Blut zu sammeln (Northern Jiangsu People's Hospital, angegliedert an die Yangzhou University), und die Blutproben werden in EDTA (Ethylendiamintetraessigsäure) gesammelt Säure) Vacutainer-Röhrchen und dann für weitere Experimente in Leukozyten und Plasma aufgeteilt
3. TNF-α-ELISA-KIT: Plasma-TNF-α-Konzentrationen wurden mit der kompetitiven ELISA-Methode nachgewiesen
4. Primersequenz: h-DMT1 vorwärts: 5'-CTAGACTGGGAGTGGTTACTGG-3' h-DMT1 rückwärts: 5'-AGGATGACTCGTGGGACCTT-3' h-FTH1 vorwärts: 5'-CTGGTGGCCGAATCTTCCTTCA-3' h-FTH1 rückwärts: 5'-GCCAGTTTGTGCAGTTCCAG-3 ' h-FPN1 vorwärts: 5'-CTACTTGGGGAGATCGGATGT-3' h-FPN1 rückwärts: 5'-CTGGGCCACTTTAAGTCTAGC-3' h-GPX4 vorwärts: 5'-GAGGCAAGACCGAAGTAAACTAC-3' h-GPX4 rückwärts: 5'-CCGAACTGGTTACACGGGAA-3' h -SLC7A11 vorwärts: 5'-TCTCCAAAGGAGGTTACCTGC-3' h-SLC7A11 rückwärts: 5'-AGACTCCCCTCAGTAAAGTGAC-3' h-Nrf2 vorwärts 5'-ATAGCTGAGCCCAGTATC-3' h-Nrf2 rückwärts 5'- CATGCACGTGAGTGCTCT-3' h-GAPDH vorwärts: 5'-GGAGCGAGATCCCTCCAAAAT-3' h-GAPDH umgekehrt: 5'-GGCTGTTGTCATACTTCTCATGG-3'