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第44卷第2期 周 慧,王 雁,李 华,等. 循环miR⁃124作为铅神经毒性标志物的灵敏性、稳定性和组织
2024年2月 特异性研究[J]. 南京医科大学学报(自然科学版),2024,44(2):154-161 ·155 ·
by lead exposure with a more sensitive manner. Conclusion:Circulating miR⁃124 has good stability,tissue specificity and sensitivity,
and can be used as a potential biomarker of evaluating lead neurotoxicity.
[Key words] Circulating miR⁃124;biomarker validation;sensitivity;stability;tissuespecificity
[J Nanjing Med Univ,2024,44(02):154⁃161]
铅是一种不能通过生物降解,可以在环境中持 循环 miRNA 作为生物标志物用于临床需要完
续存在的环境毒物。世界卫生组织于 2021 年发布 成以下几个关键步骤,包括发现、证实、验证和临床
的《世卫组织铅暴露临床管理指南》指出,铅暴露属 应用 [12] ,目前对于循环miRNA作为生物标志物的研
于重大公共卫生问题,2019年有90万人因长期受铅 究大多处于发现和证实阶段。2018年,美国食品药
暴露影响而死亡。当血铅浓度在 20~40 μg/dL 时, 品监督管理局(food and drug administration,FDA)发
人体即会出现相应的认知状态改变;当血铅浓度≥ 布的《生物标志物证据框架指南》中指出,生物标志
[1]
60 μg/dL 时,人体会有明显的神经毒性表现 。针 物的认证需要经过分析验证和临床验证,分析验
对 15~24 岁青少年的研究发现,当血铅浓度为 1.5~ 证指验证生物标志物检测的性能特征满足使用条
10.0 μg/dL 时,出现行为障碍的可能性比血铅浓度 件;临床验证指验证生物标志物与目标结果的相
低于检测限(<0.7 μg/dL)时高8倍 。在中国,成人 关性满足使用条件。FDA 同年发布的《生物分析
[2]
血 铅 水 平 从 2000—2002 年 的 8.0 μg/dL 下 降 至 方法验证指南》指出,生物标志物的分析方法验证
[3]
2016—2018 年的 2.2 μg/dL ,仍处于可能受铅暴露 需要与药物分析的方法验证解决相同的问题,包
影响的水平。儿童对铅暴露更敏感,任何水平的铅 括阐明方法的准确性、灵敏性、选择性、重现性和
暴露对儿童的发育都是不利的。目前,对于铅的暴 稳定性等特征。
露和风险评估主要依赖于血铅浓度,然而血中的铅 miR⁃124在铅神经毒性中的研究尚处于发现和
含量仅占人体铅负荷的 1%左右,大量的铅储存在 证实阶段。本课题组主要研究循环miR⁃124作为铅
软组织和骨骼中。具有相同血铅浓度的儿童面临 神经毒性生物标志物的高敏感性和高组织特异性,
的神经发育受损的风险也不一定相同。有研究报 同时考察其在不同保存条件下的稳定性,对循环
道,当血铅浓度处于 100~200 μg/dL 时,有儿童无中 miR⁃124作为铅神经毒性效应标志物进行初步验证。
[4]
毒症状,有儿童出现致命性脑病 。大脑是铅毒性
1 材料和方法
的主要靶器官之一,极少量的铅暴露就会导致一系列
生理和行为功能障碍,因此寻找更加灵敏的生物标志 1.1 材料
物,及时评估铅暴露引起的神经毒性非常关键。 SPF级Sprague⁃Dawley(SD)大鼠(北京维通利华
循环微小核糖核酸(microRNA,miRNA)具有易 实验动物技术有限公司),在恒温(20~26 ℃)、恒湿
获取性、高特异性和高灵敏性等特点,可作为脏器 (40%~70%)的环境中饲养,动物自由摄食和饮水。
损伤的潜在生物标志物,如 miR⁃122 可作为药物性 动物管理及使用申请经上海益诺思生物技术股份
[5]
肝损伤的高度特异性的生物标志物 ,miR⁃107可作 有限公司动物管理和使用委员会批准(伦理批文编
[6]
为骨质疏松的生物标志物 ,循环 miR⁃19b⁃3p 是心 号:IACUC⁃2021⁃r⁃048)。
[7]
力衰竭的预后生物标志物 。在对铅作业工人研究 醋酸铅(上海西格玛奥德里奇贸易有限公司);
[8]
发现,铅暴露可以引起循环 miR⁃124 显著升高 。 对乙酰氨基酚(上海易恩化学技术有限公司);盐酸
miR⁃124 是大脑中表达最多的 miRNA,高度特异性 异丙肾上腺素注射液(重庆西南药业股份有限公
[9]
地存在于中枢神经系统 ,靶向成年大脑25%~48% 司);硫酸庆大霉素注射液(焦作国药集团容生制药
的总mRNA,其在人类、小鼠和大鼠中具有完全相同 有限公司);2,3,5⁃三苯基氯化四氮唑(2,3,5⁃triphe⁃
的序列,序列高度保守 [10] 。研究发现,miR⁃124在脑 nyl tetrazolium chloride,TTC)(北京索莱宝科技有限
卒中患者外周血中表达升高,且卒中后梗死体积越 公司);苏木素染液和伊红染液(珠海贝索生物技术
大,miR⁃124浓度越高 [11] ,因此有望开发成为脑卒中 有限公司);miScript SYBR Green PCR 试剂盒、
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的早期预测和风险分层的生物标志物。 miRNeasy Serum/Plasma Kit 试剂盒、miScriptⅡ逆转
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