科研 | Environment International:双酚A引起的MicroRNA表达与高血压有关

编译:热血本能,编辑:十九、江舜尧。

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导读

双酚A (BPA)是一种普遍存在的环境污染物,已知与动脉高血压的风险有关。然而,BPA暴露如何导致高血压(BP)的潜在机制和表观遗传学的作用仍不清楚。多项研究表明,暴露在BPA环境下,miRNAs可上调或下调。因此,作者在一项针对45名60岁以上不吸烟女性的随机交叉试验中,评估了BPA暴露、microRNA (miRNA)表达和血压之间的关联。参与者访问了研究地点3次,并以剂量依赖的方式暴露于BPA。暴露于BPA两小时后,收集尿液和全血进行BPA测定和miRNA测定,测定血压。使用混合效应模型估计尿BPA水平、miRNA表达和血压之间的关系。结果表明双酚A暴露导致的miR-30a-5p、miR-580-3p、miR-627-5p和miR-671-3p的降低以及miR-636和miR-1224-3p的升高与高血压有关。从BPA暴露到血压升高的核心功能网络被发现是通过这六个miRNAs及其预测的BP相关靶基因的途径。该研究结果表明,BPA暴露和高血压的表观遗传生物标志物提供了解释高血压恶化的机制数据,以及预测BPA暴露对健康影响的关键信息。

论文ID

原名:MicroRNA expression in response to bisphenol A is associated with high blood pressure

译名:双酚A引起的MicroRNA表达与高血压有关

期刊:Environment International

IF:7.943

发表时间:2020.05.18

通讯作者:Jin Hee Kim

通讯作者单位:韩国世宗大学

DOI号:10.1016/j.envint.2020.105791

实验设计

作者设计了一项针对45名60岁以上不吸烟女性的随机交叉试验,评估了BPA暴露、microRNA (miRNA)表达和血压之间的关联。 参与者访问了研究地点3次,并以剂量依赖的方式暴露于BPA。 暴露于BPA两小时后,收集尿液和全血进行BPA测定和miRNA测定,测定血压。 使用混合效应模型估计尿BPA水平、miRNA表达和血压之间的关系。

主要内容

参与者的基本特征如表1所示。所有参与者(n = 45)均为不吸烟的女性,无糖尿病病史。有高血压病史的人数为19人,饮酒者人数为9人(表1)。

表1:参与者特征

表2列出了根据指定饮料的尿液中BPA和BP。尿中BPA水平的显著差异取决于罐头饮料的摄入量(p < 0.0001)(表2)。

表2:尿中的BPA和血压根据指定的饮料

表3显示了根据CG和CC中分配的混合模型估算的BP和miRNA与GG消耗量的相对差异。如根据分配的饮料在尿液中的BPA和BP所示(表2),CC摄入后SBP明显高于GG摄入后SBP。当作者限制了那些没有报告分析之前的历史高血压(n = 26),结果显示类似的模式(β= 5.55,p = 0.0903)。根据CG或CC中的分配,与GG消耗相比,800个miRNA分子中有5个(miR-30a-5p、miR-580-3p、miR-627-5p、miR-636和miR-671-3p)发生了显著变化。与饮用GG饮料相比,饮用CG或CC饮料后,观察到miR-30a-5p、miR-580-3p、miR-627-5p和miR-671-3p被下调。然而,与饮用GG饮料相比,饮用CG和CC中的miR-636被上调。尽管另一种miRNA, miR-1224-3p的表达在不同处理模式下并没有随着饮料的消费而发生显著变化,但在每罐饮料的消费中却呈现上升趋势。

表3:与GG消耗相比,CG和CC中BP和miRNA分子的估计相对差异

对数转换后的尿液BPA水平在调整年龄,体重,身高,饮酒,高血压病史,就诊顺序和就诊日期后,与SBPafter和SBPafter-before显着相关,而未与DBPafter和△DBPafter-before相关联。因此,在对相同协变量进行调整后,作者估计了log转化尿BPA水平与各miRNA水平之间的关系,以及各miRNA水平与SBPafter或△SBPafter-before之间的关系。对数转化的尿液BPA水平与miR-30a-5p,miR-580-3p,miR-627-5p,miR-636,miR-671-3p和miR-1224-3p的水平相关。尤其是,被BPA抑制的miR-580-3p和miR-671-3p升高SBPafter或△SBPafter-before。 将分析仅限于未报告过高血压史的患者(n = 26),且未改变BPA水平和miRNA分子之间的观察趋势。

表4:估计BPA, miRNA和BP之间的联系

由于BPA暴露可调控6个miRNA分子,因此利用之前报道的数据集预测了这6个miRNA分子的下游mRNA靶点。miR-30a-5p、miR-580-3p、miR-627-5p、miR-636、miR-671-3p和miR-1224-3p的预测靶基因数量分别为1997、2027、930年、1531、177和167个。使用预测的miRNA靶点(miR-30a-5p、miR-580-3p、miR-627-5p和miR-636)与代谢疾病相关通路显著且最强相关,只有三个miRNA (miR-30a-5p、miR-580-3p和miR-636)与心血管疾病相关通路显著且强相关。此外,与化学依赖相关的通路被发现与所有6种miRNAs显著相关。

图一:六种BPA调控的miRNA的靶基因相关疾病分类

在预测的靶基因中,与bp相关的靶基因共有219个,其中miR-30a-5p为73个(3.7%),miR-580-3p为3个(0.1%),miR-627-5p为72个(7.7%),miR-636为107个(7.0%),miR-671-3p为12个(6.8%),miR-1224-3p为10个(6.0%)。此外,作者还利用六种miRNAs及其预测的BP相关靶基因,总结了BPA暴露与BP升高之间的核心功能网络。

图二:核心功能网络从BPA暴露到BP升高

总结

综上所述,本研究证明了BPA暴露如何通过参与miRNAs而增加血压。作者在这项研究中发现的miRNAs可能是检测BPA暴露引起的血压变化的生物标志物。该研究表明表观遗传生物标志物(如miRNAs)的产生可能对预防包括高血压在内的多种疾病的发生具有相当大的影响。


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