王法琦，劉薇，金一和，*，于文廣，劉曉暉，劉力

1.大連理工大學(xué)環(huán)境與生命學(xué)院，大連160024

2.中國(guó)醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，沈陽(yáng)110001

大鼠胚胎期PFOS暴露致出生早期死亡及神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育影響的基因組學(xué)分析

王法琦1，劉薇1，金一和1，*，于文廣1，劉曉暉1，劉力2

1.大連理工大學(xué)環(huán)境與生命學(xué)院，大連160024

2.中國(guó)醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，沈陽(yáng)110001

為了闡明PFOS導(dǎo)致新生兒死亡的可能原因和機(jī)制，探討PFOS致死與神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的相互聯(lián)系，利用基因芯片技術(shù)，觀察了經(jīng)PFOS飼料染毒后出生1和7d大鼠腦組織基因表達(dá)情況，通過(guò)基因組學(xué)（Gene Ontology）和生物路徑（Pathway）對(duì)差異基因的功能和相互聯(lián)系進(jìn)行分析.結(jié)果顯示，PFOS染毒后，出生1、7d的大鼠腦皮質(zhì)組織分別有864、642條基因發(fā)生差異表達(dá)，差異基因涉及的與PFOS致死相關(guān)的生物過(guò)程包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、血循環(huán)系統(tǒng)、刺激應(yīng)答、骨骼發(fā)育、氧化應(yīng)激、心臟功能以及pH值調(diào)節(jié)等.結(jié)果表明，PFOS導(dǎo)致的出生早期死亡與神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育有關(guān)，PFOS可能通過(guò)改變腦組織血氧平衡，影響正常的中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能和發(fā)育過(guò)程而使新生兒的存活率下降.

全氟辛烷磺酸；出生早期死亡；基因芯片；發(fā)育神經(jīng)毒性

1 引言（Introduction）

全氟辛烷磺酸（Perfluorooctanesulfonate,PFOS）是全氟有機(jī)化合物（Perfluorinated compounds,PFCs）家族中的代表性化合物之一，也是含氟系列產(chǎn)品經(jīng)過(guò)化學(xué)或生物降解的最終產(chǎn)物（Calafat et al.,2006）.近年的研究表明PFOS廣泛存在于自然環(huán)境、動(dòng)物和人體內(nèi).PFOS被動(dòng)物攝入體內(nèi)后，大部分與血漿蛋白結(jié)合存在于血液中，其余一部分蓄積在動(dòng)物的肝臟組織和肌肉組織當(dāng)中，并能通過(guò)胎盤屏障，直接作用于胎兒（Smithwick et al.,2005）.由于PFOS化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、揮發(fā)性弱，一直以來(lái)被認(rèn)為是毒性較低的化學(xué)物質(zhì)并沿用至今，但最近的毒理學(xué)研究表明它具有肝臟毒性、神經(jīng)毒性、心血管毒性、胚胎發(fā)育與生殖毒性、遺傳毒性與致癌性、免疫毒性等多重毒性效應(yīng)（胡存麗和仲來(lái)福，2006），是一種全身毒性化合物.目前PFOS已被列入美國(guó)環(huán)保局持久性環(huán)境污染物黑名單（Calafat et al.,2006）.

近來(lái)有關(guān)PFOS胚胎期暴露致使出生早期死亡率增高的研究越來(lái)越受到人們的關(guān)注（Lau et al.,2003;Johansson et al.,2008;Shi et al.,2008;Luebker et al.,2005b;Austin et al.,2003）.Abbott等人（2009）通過(guò)比較研究孕期PFOS暴露后過(guò)氧化物酶增殖物激活受體α（Peroxisome proliferatoractivated receptor α,PPARα）缺陷型和野生型幼鼠的死亡率，發(fā)現(xiàn)PFOS致死與PPARα無(wú)關(guān).同樣地，PFOS誘導(dǎo)的新生兒死亡也與脂質(zhì)代謝異常和體內(nèi)甲狀腺激素紊亂無(wú)關(guān)（Luebker et al.,2005b），而可能由顱內(nèi)出血以及胚胎期呼吸系統(tǒng)和肺功能發(fā)育障礙導(dǎo)致的（Borg et al.,2009;Grasty et al.,2003;Yahia et al.,2008）.PFOS能透過(guò)胎盤屏障和血腦屏障，損害發(fā)育期生物體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)（Fuentes et al.,2006;Butenhoff et al.,2009）.許多研究表明PFOS能引起發(fā)育神經(jīng)毒性（Lau et al.,2003;Johanssonetal.,2008;Shietal.,2008;Luebkeretal.,2005b;Austinetal.,2003;Butenhoff et al.,2009;劉利等，2009），并且PFOS已被認(rèn)為是一種神經(jīng)毒劑（Austin et al.,2003），可能通過(guò)改變神經(jīng)發(fā)育及干擾神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)而發(fā)揮毒性效應(yīng)（Slotkin et al.,2008）.研究顯示，神經(jīng)系統(tǒng)早期發(fā)育異常與嬰幼兒的死亡密切相關(guān)（Luebker et al.,2005b）.因此PFOS引起新生兒死亡可能與其導(dǎo)致的神經(jīng)發(fā)育異常密切相關(guān).

為了研究孕期PFOS暴露導(dǎo)致新生鼠死亡的原因，探討PFOS致死與發(fā)育神經(jīng)毒性的相互關(guān)系，本文利用基因芯片技術(shù)從分子水平研究了PFOS導(dǎo)致新生鼠死亡的可能原因與機(jī)制，以及神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育在PFOS致死過(guò)程中的作用，力求找出潛在的引起PFOS致死的神經(jīng)功能變化.由于PFOS胚胎期暴露更容易誘導(dǎo)新生兒死亡（Du et al.,2009），并且胚胎發(fā)育晚期是PFOS致死的關(guān)鍵時(shí)期（Luebker et al.,2005b），本文選取PFOS孕期染毒模式，研究出生后第1、7d大鼠的基因表達(dá)情況，通過(guò)對(duì)PFOS誘導(dǎo)的差異表達(dá)基因進(jìn)行生物路徑和分子功能分析，得出與PFOS致死相關(guān)的所有可能分子機(jī)制，從這些機(jī)制或路徑中找出與神經(jīng)發(fā)育相關(guān)的功能變化，從而闡明PFOS導(dǎo)致新生鼠死亡與神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育之間的潛在聯(lián)系.

2 材料與方法（Materials and methods）

2.1 試劑

全氟辛烷磺酸鉀K+PFOS（C8F17KO3S;No.2795-39-3;純度>98%）購(gòu)自Fluka化學(xué)試劑公司.K+PFOS的溶劑為2%的吐溫R20.將配制成的1.6mg·mL-1PFOS鉀鹽溶液充分混勻于粉末狀飼料中，分別制成濃度為0、3.2mg·kg-1飼料的兩種粉狀飼料，對(duì)照組只加入2%吐溫溶液.染毒前利用液相色譜-質(zhì)譜（LC-MS/MS）檢測(cè)染毒飼料中PFOS含量以確保每份飼料的均勻度和有效性.

2.2 試驗(yàn)動(dòng)物及染毒

Wistar雄性大鼠（250～300g）及雌性大鼠（180～200g）購(gòu)自大連醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心.動(dòng)物室溫度18～23℃，相對(duì)濕度45%～55%.實(shí)驗(yàn)期間動(dòng)物自由飲水、攝食.實(shí)驗(yàn)前馴養(yǎng)1周后，將大鼠按3:1的雌、雄比例合籠，次日早晨陰道涂片，以陰道鏡檢檢出精子為母鼠妊娠第1天.將孕鼠隨機(jī)分為對(duì)照組和PFOS（3.2mg·kg-1（飼料））染毒組.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中剔除假孕母鼠.飼料放置于自制飼料盒中，大鼠以舔食方式攝取食物.各實(shí)驗(yàn)組母鼠通過(guò)自由攝食攝入至實(shí)驗(yàn)結(jié)束.

2.3 動(dòng)物處理方式

分別取出生后第1、7d仔鼠，斷頭處死，冰上快速取腦，分離出大腦前額外層皮質(zhì)，所有采集樣品均保存于液氮中備用.

2.4 腦組織RNA提取

從液氮中取出腦皮質(zhì)（100mg左右）在液氮中研磨，腦皮質(zhì)RNA的提取過(guò)程按照試劑盒說(shuō)明書操作（Takara）.利用瓊脂糖凝膠電泳，比較28S與18SRNA熒光度以確定RNA的完整性；利用紫外分光光度法測(cè)定RNA在A260、A280及A320的吸光度來(lái)確定RNA的純度和估測(cè)濃度.從每個(gè)劑量組隨機(jī)取出6個(gè)RNA樣品（雌雄各半）平均混合后進(jìn)行基因芯片分析.

2.5 基因表達(dá)測(cè)定

采用Illumina全基因組表達(dá)譜芯片（Illumina,San Diego,CA,USA）分別檢測(cè)出生第1、7d大鼠腦皮質(zhì)基因表達(dá)變化.本芯片包含來(lái)自NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)的共22228個(gè)轉(zhuǎn)錄本（Release 16;Illumina,San Diego,CA,USA），總RNA的純化利用QIAGEN RNeasy Mini Kit（Illumina,San Diego,CA,USA）.第一鏈和第二鏈cDNA合成以及Biotin標(biāo)記cRNA的體外合成、純化由IlluminaRTotalPrepTM RNA Amplification Kit（AMIL1781,Ambion Inc.）完成.探針雜交條件為58℃下18.5h，按Illumina雜交體系要求對(duì)芯片進(jìn)行清洗和浸染.信號(hào)值由Cy3染料讀出，使用雙通道，0.8μm高分辨率的共聚焦激光掃描儀（Illumina）對(duì)磁珠芯片進(jìn)行掃描測(cè)定.

2.6 差異表達(dá)基因分析

將輸出的信號(hào)值輸入BeadStudio-3（Illumina）分析軟件進(jìn)一步分析，利用Cubic Spline Algorithm對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，采用Algorithm of the Illumina Custom對(duì)染毒組和對(duì)照組數(shù)據(jù)進(jìn)行成對(duì)比較以確定PFOS染毒后差異表達(dá)的基因.差異表達(dá)基因信息包括：信號(hào)平均值（AVG_Signal，每個(gè)基因所對(duì)應(yīng)的平均熒光信號(hào)值），檢出P值（Detection Pval，一般≤0.01認(rèn)為該基因被檢出），差異分?jǐn)?shù)（DiffScore,一般≥13或≤－13判定為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性差異），差異P值（DIFF Pval,一般＜0.05相當(dāng)于DiffScore≥13或≤－13）.

2.7 芯片數(shù)據(jù)的Gene Ontology（GO）和Pathway分析

利用網(wǎng)絡(luò)分析工具（http://vortex.cs.wayne.edu/projects.htm）對(duì)基因芯片的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行生物功能（GO）和相關(guān)生物路徑（Pathway）分析以便得到差異表達(dá)基因所涉及的生物學(xué)效應(yīng)以及各個(gè)差異表達(dá)基因在執(zhí)行相應(yīng)生理功能時(shí)的相互聯(lián)系.

根據(jù)新生兒早期死亡的相關(guān)生物因素或過(guò)程（http://en.wikipedia.org/wiki/Perinatalmortality），找出芯片分析結(jié)果中與PFOS致死相關(guān)的生物過(guò)程.

2.8 基因芯片數(shù)據(jù)驗(yàn)證

利用實(shí)時(shí)半定量RT-PCR技術(shù)隨機(jī)選取出生后第1、7d均發(fā)生變化的7個(gè)差異表達(dá)基因進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄PCR試驗(yàn)，以驗(yàn)證芯片試驗(yàn)的有效性和可信性.

3 結(jié)果與分析（Results and analysis）

3.1 PFOS對(duì)出生1、7d大鼠腦皮質(zhì)基因表達(dá)的影響

3.1.1 差異表達(dá)基因

染毒組仔鼠在出生后第1、7d分別有842和634個(gè)基因與對(duì)照組比較發(fā)生顯著性變化（p＜0.05），出生1、7d均發(fā)生變化的基因?yàn)?22個(gè).出生后1、7d上調(diào)表達(dá)的基因分別為464和359個(gè)；出生后1、7d下調(diào)表達(dá)的基因分別為378和275個(gè)；24個(gè)基因在出生后1、7d均表現(xiàn)為上調(diào)表達(dá)，11個(gè)基因在出生后1、7d均下調(diào)表達(dá)；62個(gè)基因在出生后1d上調(diào)表達(dá)，出生后7d下調(diào)表達(dá)，25個(gè)基因在出生后1d上調(diào)表達(dá)，出生后7d下調(diào)表達(dá)（圖1）.應(yīng)用RT-PCR技術(shù)對(duì)芯片結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明約80%的基因在兩種技術(shù)中顯示一致的表達(dá)結(jié)果（表1、表2）.

圖1 孕期PFOS暴露對(duì)出生后1、7d大鼠腦皮質(zhì)差異表達(dá)基因數(shù)的影響Fig.1Effect of gestational PFOS exposure on the numbers of differentially expressed genes at PNDs 1 and 7

表1 RT-PCR驗(yàn)證基因序列Table 1Information on prime sequences of genes for RT-PCR

3.1.2 差異表達(dá)基因相關(guān)生物功能和路徑

通過(guò)GO分析，發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)基因所涉及的生物過(guò)程（Bioprocess）包括電子離子轉(zhuǎn)運(yùn)、脂質(zhì)代謝、激素調(diào)節(jié)和氧化應(yīng)激等與以往報(bào)道的結(jié)果一致（Shi et al.,2008;Yeung et al.,2007;Kr?vel et al.,2008）；本研究發(fā)現(xiàn)的與神經(jīng)發(fā)育相關(guān)的生物過(guò)程包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、神經(jīng)發(fā)生、記憶、神經(jīng)遞質(zhì)傳遞和突觸可塑性等（圖2）.這些差異表達(dá)基因在各自生命活動(dòng)中的相互聯(lián)系與作用可由它們所涉及的生物路徑（Pathway）表示，出生1、7d顯著性變化的生物路徑主要有細(xì)胞分裂、細(xì)胞通信、鈣離子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)或抑制以及PPAR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑等（表3）.

表2 驗(yàn)證基因的RT-PCR結(jié)果和基因芯片結(jié)果比較Table 2Validation of differentially expressed genes（DEGs）determined by Beadchips with RT-PCR

圖2 出生1、7d大鼠腦差異表達(dá)基因相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)生物過(guò)程（Bioprocess,BP）（PV指芯片結(jié)果中某一生物過(guò)程相關(guān)的差異基因數(shù)與此項(xiàng)生物過(guò)程所涉及的總基因數(shù)的百分比）Fig.2Neuro-bioprocesses（BP）associated with differentially expressed brain genes in rat at PNDs 1 and 7（PV means percentage value of input related genes from microarrays to total related genes for a category）

表3 孕期PFOS暴露引起出生1、7d大鼠腦差異表達(dá)基因的相關(guān)生物路徑分析（Pathways）Table 3Analysis of pathways associated with genes differentially changed at PND1 and PND7 by gestational PFOS exposure

3.2 PFOS致死相關(guān)生物過(guò)程.

根據(jù)新生動(dòng)物早期死亡相關(guān)的生物因素（http://en.wikipedia.org/wiki/Perinatal mortality），找出芯片數(shù)據(jù)中的PFOS顯著影響的致死相關(guān)生物過(guò)程包括直接致死過(guò)程（death）、中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、刺激反應(yīng)、呼吸系統(tǒng)、血液循環(huán)體系、骨骼發(fā)育、體內(nèi)活性氧反應(yīng)、心肺功能以及體內(nèi)pH值調(diào)節(jié)等（表4）.

4 討論（Discussion）

本文首次利用高通量的基因芯片技術(shù)，從分子水平闡釋PFOS引起新生兒死亡的可能原因，尤其是神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育在PFOS致死過(guò)程中的作用.PFOS具有發(fā)育神經(jīng)毒性已被證實(shí)，并且對(duì)發(fā)育過(guò)程中神經(jīng)系統(tǒng)的影響大多伴隨著神經(jīng)行為和存活率的改變.孕鼠暴露于PFOS可導(dǎo)致受試動(dòng)物出生致死率升高，并具有劑量依賴性，而存活的幼鼠出現(xiàn)生長(zhǎng)遲緩、低甲狀腺素血癥和甘油三脂水平下降等現(xiàn)象（Lau et al.,2003;Yu et al.,2009）.Johansson等（2008）研究了PFOS對(duì)新生小鼠神經(jīng)行為的影響，發(fā)現(xiàn)PFOS能使小鼠的存活率降低，自發(fā)行為紊亂，膽堿能系統(tǒng)異常.Shi等（2008）對(duì)斑馬魚卵進(jìn)行PFOS染毒，發(fā)現(xiàn)魚仔孵化率和幼魚存活率顯著降低，存活幼魚表現(xiàn)出不同程度的發(fā)育畸形；某些與細(xì)胞調(diào)亡和甲狀腺發(fā)育的相關(guān)基因表達(dá)顯著變化，并推測(cè)胚胎期的基因表達(dá)模式是影響PFOS致死毒性的潛在機(jī)制.Luebker等（2005a）對(duì)SD母鼠孕期染毒，發(fā)現(xiàn)出生后5d仔鼠的存活力降低，相應(yīng)母鼠的孕期減少.Luebker等（2005b）研究了PFOS對(duì)大鼠兩代仔鼠各種行為指標(biāo)的影響，結(jié)果顯示3.2mg·kg-1·d-1染毒組F1代仔鼠在出生后1～4d內(nèi)全部死亡，1.6mg·kg-1·d-1劑量組在F1代仔鼠斷乳期時(shí)出現(xiàn)存活率降低的現(xiàn)象，而其它較低劑量組PFOS引起了包括睜眼（eye opening）、順毛（air rigting）、張耳（pinna unfolding）等發(fā)育行為的遲緩，提示PFOS對(duì)大鼠胚胎期暴露直接影響新生仔鼠的存活率.此外，PFOS可以通過(guò)血腦屏障直接作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)（Austin et al.,2003）.神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育障礙與腦相關(guān)疾病能夠?qū)е聥胗變核劳?Dutra等（2007）研究了

出生6d內(nèi)的羔羊的存活率與神經(jīng)系統(tǒng)損傷的關(guān)系，將死亡羔羊解剖后發(fā)現(xiàn)，尸體出現(xiàn)不同程度的腦充血和水腫、神經(jīng)元缺血性壞死以及多處腦區(qū)溢血等癥狀，提出神經(jīng)系統(tǒng)損傷可能會(huì)解釋大多數(shù)新生或出生6d內(nèi)的死亡現(xiàn)象.另外，流行病學(xué)資料顯示多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病也參與了機(jī)體的死亡過(guò)程（Dutra et al.,2007），如神經(jīng)系統(tǒng)綜合癥能導(dǎo)致死亡率增高（Wilson et al.,1978）；老年癡呆（阿耳茨海默氏病，Alzheimer’s disease）癥能加劇死亡的發(fā)生（White et al.,1998），而本研究結(jié)果還表明這種病顯著受孕期PFOS暴露的影響（表3），因此，在研究PFOS致死原因與機(jī)制時(shí)，不能忽視發(fā)育期神經(jīng)系統(tǒng)的毒性反應(yīng)對(duì)PFOS致死的影響.本研究中，出生1、7d染毒組大鼠腦皮質(zhì)的差異表達(dá)基因數(shù)從864降為643，說(shuō)明出生早期大鼠的神經(jīng)系統(tǒng)更容易受到PFOS影響，而PFOS胚胎期暴露對(duì)出生早期動(dòng)物的存活率影響更大（Luebker et al.,2005b;Du et al.,2009;Yahia et al.,2008），說(shuō)明出生存活率和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育在同一時(shí)期更易受到PFOS影響，提示PFOS對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的影響可能與PFOS致死相關(guān).有報(bào)道顯示，PFOS導(dǎo)致新生兒死亡可能是由顱內(nèi)血液循環(huán)不良造成（Yahia et al.,2008），而腦損傷所導(dǎo)致的死亡與神經(jīng)系統(tǒng)的血液循環(huán)異常有關(guān)（Haughey,1973）.本研究也得到了類似的結(jié)果（表4），出生1、7d大鼠中與中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)的差異基因數(shù)分別為17、20；與血液循環(huán)、血管發(fā)育、血管張力調(diào)節(jié)、血管形態(tài)發(fā)生等血循環(huán)系統(tǒng)相關(guān)的基因數(shù)均為29；與缺氧反應(yīng)相關(guān)基因數(shù)分別為10、8，而且所用試驗(yàn)樣本為支撐腦組織脈絡(luò)叢的大腦外層皮質(zhì)，提示PFOS可能通過(guò)影響心血管系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)育和成熟，改變腦組織血氧平衡，影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常功能和發(fā)育過(guò)程從而導(dǎo)致新生兒死亡率增高.

表4 孕期PFOS暴露引起出生1、7d大鼠腦差異表達(dá)基因的相關(guān)致死生物過(guò)程Table 4The differentially expressed brain genes related bioprocesses associated with gestational PFOS-induced mortality at PNDs 1 and 7

此外，研究結(jié)果還顯示（表4），出生1d與呼吸系統(tǒng)相關(guān)的PFOS可能致死因素為肺發(fā)育與呼吸管發(fā)育，每項(xiàng)各有5個(gè)差異基因參與；出生7d與呼吸系統(tǒng)相關(guān)的可能致死因素為呼吸系統(tǒng)過(guò)程和呼吸氣流交換，每項(xiàng)各有2個(gè)差異基因參與.這與以往研究的PFOS引起的肺功能障礙（Luebker et al.,2005b;Yahia et al.,2008），以及肺發(fā)育紊亂（Grasty et al.,2005）可能是PFOS致死原因的報(bào)道一致.而且，PFOS對(duì)呼吸系統(tǒng)的影響在不同的發(fā)育期表現(xiàn)不同，數(shù)據(jù)顯示PFOS剛出生時(shí)更容易影響發(fā)育過(guò)程，這可能是由于肺發(fā)育主要發(fā)生在胚胎晚期（Grasty et al.,2003），而出生7d后則傾向于影響呼吸功能.除此之外，PFOS涉及的一些可能致死因素還包括刺激應(yīng)答、骨骼發(fā)育、氧化應(yīng)激、心臟功能、pH值調(diào)節(jié)等生理生化過(guò)程.這些功能系統(tǒng)改變也可能單獨(dú)地或者相互地參與了PFOS的致死過(guò)程.

總之，本文利用分子學(xué)手段研究了PFOS致死敏感期的差異基因表達(dá)情況，為進(jìn)一步研究PFOS致死原因和機(jī)制提供了大量的參考信息，并特別提出了神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育可能在PFOS致死過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用.下一步的研究將從與PFOS致死相關(guān)的差異表達(dá)基因著手，研究它們編碼蛋白的表達(dá)差異以及相應(yīng)的生理生化反應(yīng)變化，從而進(jìn)一步補(bǔ)充PFOS引起新生兒死亡的生物機(jī)制.

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Genomic Analysis of Effects of Gestational PFOS Exposure on Neonatal Death and the Nervous System Development in Rat

WANG Fa-qi1，LIU Wei1，JIN Yi-he1，*，YU Wen-guang1，LIU Xiao-hui1，LIU Li2

1.School of Environmental and Biological Science and Technology,Dalian University of Technology,Dalian 116024
2.School of Public Health,China Medical University,Shenyang 110001

To investigate the potential mechanism of PFOS-induced neonatal mortality at the molecular level and to find out the interaction between PFOS-induced mortality and developmental neurotoxicity,the RatRef-12 Expression BeadChip was used to identify changes in gene expression at postnatal days（PNDs）1 and 7.The Gene Ontology for translation genes into relative functions and the pathway for graphical representations of gene interactions were both employed for further analysis of the expression data.There are 864 and 642 genes significantly affected by PFOS at PNDs1 and 7,respectively（p＜0.05）.Some of bioprocesses related to differentially expressed genes have been involved in the PFOS-induced mortality including:death,the central nervous system development,blood circulation,response to stimulus,bone development,response to hypoxia,heart process and regulation of pH.Results of this study indicate that the disruption of nervous system may lead to PFOS-induced neonatal mortality through the disruption of the brain blood and oxygen system and interference with the normal functional process of brain.

perfluorooctane sulfonate；neonatal mortality；genechip；developmental neurotoxicity

10 March 2010accepted25 March 2010

1673-5897（2010）2-176-08

X171.5

A

2010-03-10錄用日期：2010-03-25

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（No.30771772）

王法琦（1982—），女，博士研究生；*通訊作者（Corresponding author），E-mail:jinyihe@dlut.edu.cn

金一和（1959—），男，教授，博士生導(dǎo)師.從事環(huán)境毒理學(xué)研究.1990年7月日本秋田大學(xué)醫(yī)學(xué)部畢業(yè)，現(xiàn)任日本毒理學(xué)會(huì)海外評(píng)議員、中國(guó)氣象學(xué)會(huì)大氣成分委員會(huì)委員，兼任《中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志》、《衛(wèi)生研究》和《國(guó)外醫(yī)學(xué)》（衛(wèi)生學(xué)分冊(cè)）等期刊編委.