中國粉體網(wǎng)訊  日前，中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境化學與生態(tài)毒理學國家重點實驗室劉思金研究組通過多種DNA甲基化檢測和測序手段，揭示了不同納米材料在低劑量暴露下對全基因組DNA甲基化水平的影響規(guī)律 。相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于《先進材料》雜志。 

在內(nèi)外源性刺激下，DNA甲基化水平可發(fā)生快速變化以改變細胞的應(yīng)激和代謝狀態(tài)，因此DNA甲基化水平改變被視為細胞/機體響應(yīng)內(nèi)外源性刺激的敏感的早期指標。目前，對于納米材料暴露導(dǎo)致DNA甲基化水平改變的變化規(guī)律和相關(guān)機制等方面存在諸多未知。  

該研究發(fā)現(xiàn)，納米銀和氧化石墨烯增加基因組甲基化胞嘧啶含量，而相比之下納米金、碳納米管、納米二氧化鈦和納米氧化鋅的效應(yīng)并不明顯。高通量的全基因組甲基化測序、基因歸類分析和相關(guān)的細胞毒性與生理功能評價顯示，納米銀和氧化石墨烯引起的DNA甲基化改變可導(dǎo)致多種代謝過程和信號通路的異常，特別是細胞膜相關(guān)蛋白與膜骨架蛋白、能量代謝和離子通道蛋白等。這些變化導(dǎo)致細胞出現(xiàn)常規(guī)毒性檢測方法無法檢測出來的損傷效應(yīng)及適應(yīng)性與代償性效應(yīng)。該研究從表觀遺傳學角度深入探討了納米材料暴露后通過改變DNA甲基化水平而引發(fā)細胞損傷的分子機制，對揭示納米材料的環(huán)境健康風險提供了重要的科學依據(jù)。同時，作為傳統(tǒng)毒性評價方法的補充，DNA甲基化變化所介導(dǎo)的細胞生理與代謝改變可用作敏感的早期檢測指標，為納米材料的安全性評估提供新的思路。