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3D类器官模型的研究进展及其在化学品毒理学评价中的应用展望
被引量：
4
1
作者
刘薇
梅玺丽
+6 位作者
陈雨萌
向哲源
高泽欣
邢立国
赵慧敏
刘猛
陈景文
《生态毒理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期32-42,共11页
化学品毒理学评价主要采用2D细胞培养体系和动物实验模型,但2种模型均存在一定的局限性。2D细胞培养常用特定细胞系,与体内多细胞组织及其生理功能差异较大。动物实验耗时、昂贵,并受伦理学限制,且存在种属差异问题。3D类器官模型可模...
化学品毒理学评价主要采用2D细胞培养体系和动物实验模型,但2种模型均存在一定的局限性。2D细胞培养常用特定细胞系,与体内多细胞组织及其生理功能差异较大。动物实验耗时、昂贵,并受伦理学限制,且存在种属差异问题。3D类器官模型可模拟组织器官的复杂结构和功能,产生细胞间和细胞-基质相互作用,与体内生理反应更为相似,因此能更准确地反映毒性效应和机理。类器官模型在化学品毒理学评价领域具有良好的应用前景,将显著提升毒理学基础研究能力以及对化学品风险评价和管理的支撑作用,但相关研究尚处于起步阶段。本文从类器官的生理学特性、构建方法及组织类型等方面,重点讨论了类器官模型在化学品毒理学研究中的适用性,并提出了存在的挑战和对策。
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关键词
类器官
毒理学替代法
体外模型
高通量测试
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职称材料
加权基因共表达网络分析全氟和多氟烷基化合物对人间充质干细胞的毒性靶点
被引量：
2
2
作者
潘一帆
秦会
刘薇
《生态毒理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期69-76,共8页
超过3 000种全氟多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances, PFASs)已被投入全球市场,大量新型替代品的环境效应与健康风险仍然未知,为PFASs的监管带来了极大的挑战。为揭示PFASs及新型替代品干扰的生物学过程和敏感靶基因,将人...
超过3 000种全氟多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances, PFASs)已被投入全球市场,大量新型替代品的环境效应与健康风险仍然未知,为PFASs的监管带来了极大的挑战。为揭示PFASs及新型替代品干扰的生物学过程和敏感靶基因,将人骨髓间充质干细胞(human bone mesenchymal stem cells, hBMSCs)暴露于氯代多氟醚基磺酸(chlorinated polyfluoroalkyl ether sulfonates, Cl-PFESAs)、全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate, PFOS)、全氟己烷磺酸(perfluorohexane sulfonate, PFHxS)和全氟辛酸(perfluorooctanoic acid, PFOA),利用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)方法比较细胞基因表达谱的变化。WGCNA使用拓扑重叠计算5 004个基因间的关联程度,并结合动态剪切树法将其划分为14个通过颜色区分的基因模块,除灰色模块外各模块内的基因高度相关。基因模块与细胞样本相关性分析发现,对照组细胞基因表达谱与Blue和Greenyellow模块正相关,PFOS暴露组与Blue模块显著负相关,Cl-PFESAs暴露组与Greenyellow模块显著负相关,表明PFASs暴露使细胞中Blue和Greenyellow模块基因表达模式发生较大变化。Blue和Greenyellow模块显著富集的生物学过程主要为胆固醇生物合成和骨髓白细胞分化负调控,提示免疫调控和脂质代谢可能是多种PFASs作用于hBMSCs的共同潜在靶点。根据模块基因共表达网络的连通性筛选枢纽基因,发现与脂质代谢相关的DHCR24、SQLE和EBP基因可能是PFASs影响脂质代谢的敏感作用靶基因。进一步利用hBMSCs体外模型研究PFASs的相关毒性作用和机制,有助于建立该类化学物毒性预测和筛选的生物标志物,为其安全性评价和监管提供科学依据和新方法。
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关键词
全氟和多氟烷基化合物
间充质干细胞
加权基因共表达网络分析
免疫调控
脂质代谢
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职称材料
题名
3D类器官模型的研究进展及其在化学品毒理学评价中的应用展望
被引量：
4
1
作者
刘薇
梅玺丽
陈雨萌
向哲源
高泽欣
邢立国
赵慧敏
刘猛
陈景文
机构
大连理工大学
环境
学院
中化集团沈阳化工研究院有限公司
出处
《生态毒理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期32-42,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFE0110700)
国家自然科学基金资助项目(21661142001,21777020)
中央高校基本科研业务费(DUT20LAB102,DUT20LK19)。
文摘
化学品毒理学评价主要采用2D细胞培养体系和动物实验模型,但2种模型均存在一定的局限性。2D细胞培养常用特定细胞系,与体内多细胞组织及其生理功能差异较大。动物实验耗时、昂贵,并受伦理学限制,且存在种属差异问题。3D类器官模型可模拟组织器官的复杂结构和功能,产生细胞间和细胞-基质相互作用,与体内生理反应更为相似,因此能更准确地反映毒性效应和机理。类器官模型在化学品毒理学评价领域具有良好的应用前景,将显著提升毒理学基础研究能力以及对化学品风险评价和管理的支撑作用,但相关研究尚处于起步阶段。本文从类器官的生理学特性、构建方法及组织类型等方面,重点讨论了类器官模型在化学品毒理学研究中的适用性,并提出了存在的挑战和对策。
关键词
类器官
毒理学替代法
体外模型
高通量测试
Keywords
organoid
toxicology alternatives
in vitro model
high-throughput test
分类号
X171.5 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
加权基因共表达网络分析全氟和多氟烷基化合物对人间充质干细胞的毒性靶点
被引量：
2
2
作者
潘一帆
秦会
刘薇
机构
大连理工大学环境学院工业生态与环境工程重点实验室
出处
《生态毒理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期69-76,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFC0401108)
国家自然科学基金项目(21777020)。
文摘
超过3 000种全氟多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances, PFASs)已被投入全球市场,大量新型替代品的环境效应与健康风险仍然未知,为PFASs的监管带来了极大的挑战。为揭示PFASs及新型替代品干扰的生物学过程和敏感靶基因,将人骨髓间充质干细胞(human bone mesenchymal stem cells, hBMSCs)暴露于氯代多氟醚基磺酸(chlorinated polyfluoroalkyl ether sulfonates, Cl-PFESAs)、全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate, PFOS)、全氟己烷磺酸(perfluorohexane sulfonate, PFHxS)和全氟辛酸(perfluorooctanoic acid, PFOA),利用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)方法比较细胞基因表达谱的变化。WGCNA使用拓扑重叠计算5 004个基因间的关联程度,并结合动态剪切树法将其划分为14个通过颜色区分的基因模块,除灰色模块外各模块内的基因高度相关。基因模块与细胞样本相关性分析发现,对照组细胞基因表达谱与Blue和Greenyellow模块正相关,PFOS暴露组与Blue模块显著负相关,Cl-PFESAs暴露组与Greenyellow模块显著负相关,表明PFASs暴露使细胞中Blue和Greenyellow模块基因表达模式发生较大变化。Blue和Greenyellow模块显著富集的生物学过程主要为胆固醇生物合成和骨髓白细胞分化负调控,提示免疫调控和脂质代谢可能是多种PFASs作用于hBMSCs的共同潜在靶点。根据模块基因共表达网络的连通性筛选枢纽基因,发现与脂质代谢相关的DHCR24、SQLE和EBP基因可能是PFASs影响脂质代谢的敏感作用靶基因。进一步利用hBMSCs体外模型研究PFASs的相关毒性作用和机制,有助于建立该类化学物毒性预测和筛选的生物标志物,为其安全性评价和监管提供科学依据和新方法。
关键词
全氟和多氟烷基化合物
间充质干细胞
加权基因共表达网络分析
免疫调控
脂质代谢
Keywords
PFASs
hBMSCs
WGCNA
immunoregulation
lipid metabolism
分类号
X171.5 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
3D类器官模型的研究进展及其在化学品毒理学评价中的应用展望
刘薇
梅玺丽
陈雨萌
向哲源
高泽欣
邢立国
赵慧敏
刘猛
陈景文
《生态毒理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
在线阅读
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职称材料
2
加权基因共表达网络分析全氟和多氟烷基化合物对人间充质干细胞的毒性靶点
潘一帆
秦会
刘薇
《生态毒理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
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