双酚A致雄性生殖损害毒性通路的富集分析及关键凋亡信号通路的实验研究

目的 探讨低剂量双酚A(bisphenol A,BPA)暴露导致的雄性生殖损伤中可能涉及的关键毒性通路.方法 利用比较毒理基因组学数据库(Comparative Toxicogenomics Database,CTD)筛选BPA毒性相关基因,对其进行功能富集,探索可能的作用通路,确认相关通路中的关键基因.采用终浓度为0(DMSO对照组)、20、40、80 μmol/L BPA处理小鼠精原细胞株GC-2细胞72 h,观察细胞形态并检测凋亡发生率,采用RT-qPCR和Western blot检测关键基因mRNA和蛋白表达水平.结果 通过对CTD数据库中BPA相关的疾病进行筛选,得到1 460个相关基因,GO富集分析发现这些基因在生殖系统发育、生殖结构发育等分子生物过程中有明显富集,KEGG富集分析发现其在HIF-1和PI3K-Akt等信号通路中有明显富集(P＜O.01).可视化分析后得到通路上的关键基因分别为HIF-1a、PKC、P300/CBP以及PI3K、JAK、P53、BCL-2.BPA染毒GC-2细胞,发现凋亡率上升,且存在剂量-效应关系(P＜0.05).与对照组相比,染毒组PI3K和JAK的mRNA表达下调,P53和BCL-2上调(P＜0.05);PI3K和BCL-2的蛋白水平下调,P53则上调(P＜0.05).结论 PI3K-Akt信号通路在低剂量BPA暴露致GC-2细胞凋亡过程中可能发挥重要作用.