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科學(xué)家開發(fā)出解決多種壓力源毒性效應(yīng)的新方法

2019-04-14 16:33:37 ? 來源：

基因組標(biāo)記是評估暴露于多種應(yīng)激源所產(chǎn)生的毒性作用的新方法的關(guān)鍵。

隨著工業(yè)，食品和消費品中使用的新化學(xué)品的數(shù)量不斷增加，化學(xué)品向環(huán)境的釋放也越來越多，理解化學(xué)混合物的不利影響的需求變得越來越迫切。此外，化學(xué)物質(zhì)可以與非化學(xué)應(yīng)激物(例如，輻射，溫度，pH等)組合起作用以產(chǎn)生意外的多重應(yīng)激物效應(yīng)。盡管每種單一應(yīng)激源的濃度或劑量可能在環(huán)境中較低，但是壓力源混合物的有害影響可能使研究人員擔(dān)心多年。沒有人能夠完全預(yù)測多種壓力因素的影響; 但挪威水研究所(NIVA)研究人員開發(fā)的新概念和方法可能是朝著正確方向邁出的一步。

- 了解低濃度或低劑量的壓力因子如何相互作用，以及相互作用如何影響生物體，這是一個巨大的挑戰(zhàn)。NIVA的研究員You Song說，作為回答這一問題的第一步，我們開發(fā)了一種解決分子水平上壓力因子相互作用的方法。

該方法由來自NIVA，挪威生命科學(xué)大學(xué)和根特大學(xué)的Song及其同事開發(fā)。除了這種新方法，研究團(tuán)隊還提出了一種新的工作流程，以最大限度地利用高含量(HC)基因組數(shù)據(jù)來理解環(huán)境壓力因素的雞尾酒效應(yīng)：

- 新方法將更容易揭示壓力源之間的潛在相互作用。Song解釋說，這些信息對化學(xué)品和非化學(xué)壓力源的累積危害評估至關(guān)重要，這是累積風(fēng)險評估和監(jiān)管決策的基礎(chǔ)。

將暴露與基因和生物功能聯(lián)系起來

在他們的研究中，Song及其同事將大西洋鮭暴露于γ輻射和貧化鈾，他們研究了對魚肝中基因表達(dá)的影響。他們發(fā)現(xiàn)超過3000個基因在暴露的魚中差異表達(dá)，并且能夠?qū)⒁恍┎煌磉_(dá)的基因與某些生物學(xué)功能聯(lián)系起來，如氧化應(yīng)激反應(yīng)，DNA損傷，致癌作用和其他毒性途徑。

- 當(dāng)我們研究基因表達(dá)時，我們獲得了一些有趣的發(fā)現(xiàn)。例如，對于某些基因，伽瑪輻射和鈾暴露的結(jié)??合導(dǎo)致協(xié)同的基因表達(dá)變化，即使兩次暴露單獨不會導(dǎo)致相同基因的顯著變化，Song解釋說。

- 像這樣的發(fā)現(xiàn) - 以及從基因表達(dá)分析中獲得的所有其他數(shù)據(jù) - 是我們可以用來更好地理解壓力源背后的機制以及壓力因素之間的相互作用可能導(dǎo)致某些不利影響的拼圖，Knut說NIVA高級研究科學(xué)家Erik Tollefsen。

從分子到人口

盡管結(jié)果很有希望，但Song及其同事開發(fā)的方法仍然只能用于解釋分子水平的毒性效應(yīng)。但宋認(rèn)為，在不久的將來，將進(jìn)一步發(fā)展基因組和生物效應(yīng)之間推斷的更好方法，以便它可以用于預(yù)測在生物體或種群水平上的多種應(yīng)激源效應(yīng)。

- 將來需要減少動物試驗。You Song總結(jié)道，使用其他方法，如毒理基因組學(xué)，體外高通量篩選(HTS)和計算預(yù)測模型，可以滿足這一要求。

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