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3-溴丙酮酸对秀丽隐杆线虫的毒性和代谢的影响

Toxicity and metabolism of 3-bromopyruvate in Caenorhabditis elegans

摘要目的:通过3-溴丙酮酸(3-BrPA)处理秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans),观察3-BrPA对线虫的毒性和生存周期的影响.通过秀丽隐杆线虫RNA干扰(RNAi)和突变株,分析3-BrPA对线虫糖酵解途径己糖激酶家族和药物代谢的关键酶细胞色素P450(cytochrome P450,CYP)家族的影响.创新点:首次报道了3-BrPA对秀丽隐杆线虫有毒性作用,己糖激酶是3-BrPA对线虫作用的重要靶点,而CYP-35A家族是线虫代谢3-BrPA的主要酶类.方法:用不同浓度的3-BrPA处理秀丽隐杆线虫,每24 h监测一次存活率;用实时荧光定量聚合酶链反应(qPCR)检测代谢相关基因的表达;通过RNAi沉默己糖激酶家族基因hxk-1、hxk-2和hxk-3;计算3-BrPA处理hxk家族RNAi株和细胞色素P450 cyp-35家族突变株后的致死中浓度(LC50).结论:3-BrPA对线虫有明显的毒性效应(图1);与对照组比较,3-BrPA处理组的线虫平均寿命明显缩短(图2);3-BrPA处理线虫后hxk-1、hxk-2和hxk-3的信使RNA(mRNA)表达明显升高(P<0.05,图5);3-BrPA处理hxk RNAi株后的LC50均减小(P<0.05,表5);3-BrPA处理cyp-35突变株后的LC50也均减小(P<0.05,表6).综上所述,3-BrPA的毒性与其对秀丽隐杆线虫己糖激酶代谢的影响密切相关;CYP-35家族在线虫中对3-BrPA代谢中起着关键作用.

作者单位 The Institute of Minority Physique and Health, Medical College of Northwest University for Nationalities, Lanzhou 730030, China;Department of Microbiology, School of Basic Medical Sciences, Guilin Medical University, Guilin 541100, China ^[1] Department of Anesthesiology, First Hospital, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China ^[2] Pathogen Biology Institute, School of Basic Medical Sciences, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China ^[3] Department of Microbiology, School of Basic Medical Sciences, Guilin Medical University, Guilin 541100, China ^[4] The Institute of Minority Physique and Health, Medical College of Northwest University for Nationalities, Lanzhou 730030, China ^[5]

关键词 3-溴丙酮酸秀丽隐杆线虫己糖激酶细胞色素P450 3-Bromopyruvate Caenorhabditis elegans Hexokinase Cytochrome P450

医学主题词蛲虫属(Enterobius)溴(Bromine)丙酮酸(Pyruvic Acid)代谢(Metabolism)己糖激酶(Hexokinase)

分类号 R965.3（药理学）

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发布时间 2020-01-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

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