重金屬等細胞毒理機制研究進展

重金屬鎘和砷是廣泛存在於自然環境中的污染物，它們通過多種途徑進入人體並造成健康危害效應。目前它們的毒理學機制研究主要集中在氧化應激、DNA損傷等方面，而表觀遺傳機制如長鏈非編碼RNA是否參與調控其毒性了解很少。

劉思金研究組研究發現金屬硫蛋白（metallothioneins,MTs）基因家族的一個長鏈非編碼RNA成員—MT1DP，在鎘的暴露下呈時間和劑量依賴性增加，而MT1DP過去一致被認為是假基因或者垃圾基因，沒有生物學功能。發現MT1DP的誘導表達不可或缺的促進了鎘誘發的肝細胞死亡。進一步的機制研究揭示，MT1DP與兩個靶分子結合，一方面能夠與RhoC蛋白相結合併阻止後者經自噬途徑降解，最終導致RhoC蛋白含量增加並誘發鈣通道的活化和促進胞內鎘攝入，最終導致細胞加速走向死亡。另一方面，MT1DP還通過ceRNA（內源競爭RNA）機制與細胞凋亡蛋白MT1H競爭性地與miR-214結合，增加MT1H表達水平以增強鎘誘發的細胞死亡效應：

長鏈非編碼RNA—MT1DP促進鎘誘發細胞死亡的機製圖

以上的工作發現了細胞內在的促進鎘細胞毒性新機制，並為評價鎘的健康危害效應提供新的可能的暴露與效應標誌物。該研究組也發現了一個長鏈非編碼RNA—UCA1能夠顯著拮抗砷化物的肝細胞毒性。

長鏈非編碼RNA—UCA1拮抗砷化物細胞毒性的機製圖

同時，該研究組還發現長鏈非編碼RNA—ODRUL不可或缺的參與調控納米銀誘導的細胞毒性。

長鏈非編碼RNA—ODRUL參與調控納米銀細胞毒性的機製圖

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