转录组分析揭示妊娠期镉暴露对胎盘滋养层细胞活力的影响机制

作者：刘娟; 刘晶晶; 李子南; 高珊; 李国君; 宁钧宇^*

来源：毒理学杂志, 2023, 37(04): 275-288.

DOI：10.16421/j.cnki.1002-3127.2023.04.011

• 妊娠
• 镉暴露
• 滋养层细胞
• 转录组分析

目的 探讨妊娠期不同浓度镉(Cadmium, Cd)处理对胎盘滋养层细胞活力存在影响及其相应的分子机制。方法 在胎盘滋养层细胞系JEG3细胞中，采用5、10和20μmol/L CdCl2处理24 h后，采用CCK-8试剂盒检测细胞活力，同时，在相同条件下应用转录组测序检测不同浓度CdCl2处理对JEG3细胞基因表达及其相关信号通路的影响。结果 (1)CdCl2处理会抑制胎盘滋养层细胞活力，10和20μmol/L CdCl2处理会明显抑制JEG3细胞的活力。(2)对5、10和20μmol/L CdCl2处理组与对照组样品进行转录组测序共获得88.6 Gb的质控数据，且任意2个样品间的相关性高于0.878。(3)测序结果显示5、10和20μmol/L CdCl2处理组的明显差异表达基因(DEG)分别为72、476和825个，在3个处理浓度下，金属硫蛋白(MT)家族基因的变化最为明显。(4)3个不同浓度CdCl2处理组中，GO富集分析的差异基因主要集中于细胞过程、单体过程、生物学调控、细胞组分、细胞粘附和催化活性等。(5)KEGG富集分析发现，5与10μmol/L CdCl2处理下矿物质吸收通路富集最为明显，20μmol/L CdCl2处理下AGE-RAGE信号通路富集较为明显。结论 Cd会抑制滋养层细胞的活力，其主要的机制可能为Cd处理会促进MT家族基因的表达进而通过矿物质吸收通路影响细胞活力，而高浓度(20μmol/L)处理时，Cd不仅通过矿物质吸收通路影响细胞活力，还会通过AGE-RAGE信号通路抑制细胞活力。本研究为今后确定Cd暴露导致的胎盘发育与功能异常奠定重要的分子基础。

• 单位
  北京市疾病预防控制中心