近日,中心在Science of The Total Environment(中科院一区,IF=9.8) 发表了研究文章—丙烯酰胺基于NLRP3介导神经细胞焦亡诱导斑马鱼神经毒性。

丙烯酰胺作为一种工业原料,常用作废水处理、矿石加工和化妆品生产等。然而高温加工的富含碳水化合物的食品也会形成丙烯酰胺,因此人们可通过食源性暴露、职业暴露和环境暴露接触丙烯酰胺,对神经系统造成严重损害。前期研究表明丙烯酰胺能够基于神经细胞焦亡的形式介导神经毒性,但相关毒理学分子机制还不够完善。因此本研究通过建立ACR染毒斑马鱼幼鱼模型,采用活体PI染色、HE染色、qPCR、Westernblot等分子生物学技术,深入阐述丙烯酰胺基于细胞焦亡介导神经毒性的作用机理。研究结果表明丙烯酰胺能够诱导斑马鱼幼鱼发育毒性、氧化应激及炎症反应,并基于神经细胞焦亡引发神经毒性。其中Caspy和Caspy2介导的细胞焦亡信号均调控丙烯酰胺所致幼鱼神经细胞死亡,我们通过CRISPR/Cas9和斑马鱼显微注射技术对Caspy和Caspy2进行基因编辑,使其在幼鱼群体水平中敲降表达。最后发现Caspy的敲降能够更明显地挽救炎症反应,降低下游焦亡相关蛋白的表达,缓解丙烯酰胺诱导的神经毒性,这也意味着Caspy是ACR介导焦亡途径的主要效应蛋白。本课题的研究结果进一步完善了ACR基于细胞焦亡途径诱导的神经毒性机制,为毒性干预提供了新的理论依据和目标靶点。
硕士研究生张博雅为论文第一作者,赵黎明教授和赵梦瑶副教授为论文通讯作者。本成果得到国家自然科学基金委员会青年科学基金项目(31801668)、上海市细胞代谢光遗传学技术前沿科学研究基地的资助。
原文链接:
Boya Zhang#, Mengyao Zhao*, Xiaoguo Ji, Quanming Xia, Lihua Jiang, Liming Zhao*. Acrylamide induces neurotoxicity in zebrafish (Danio rerio) via NLRP3-mediated pyroptosis. Science of The Total Environment,2023, 29:165208. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165208.