Effects of titanium dioxide nanoparticles on the expression of CYP1A4 and TOJ3 genes of Japanese quail

 

استفاده از نانو ذرات دی‌اکسید تیتانیوم (TiO2NPs) به‌طور روز افزون در تغذیه دام و طیور در حال افزایش است. این ذرات می‏توانند سبب ایجاد آپپتوز، آسیب‌های اکسیداتیو، پاسخ‌های التهابی ایمنی، تغییرات هیستوپاتولوژیکی شوند و رونویسی، ترجمه، چرخه و تمایز سلولی را تحت تاثیر قرار دهند. سمیت‌زدایی موادسمی درون‌زا و خارجی به‌وسیله سیتوکروم 450s (CYPs) کاتالیز می‌شود. ژن CYP1A توسط بسیاری از آلاینده‌های زیست محیطی القا شده و در بسیاری از مطالعات پایش زیستی مورد استفاده قرار گرفته است. ژن TOJ3 (هومولوگ ژن MCRS1) به عنوان یک انکوژن رفتار می-نماید و در تراریختی و تومورزایی سلولی القایی توسط Jun نقش مهمی ایفا می‌کند. دراین پژوهش، تغییرات احتمالی بیان ژن‌های CYP1A4 و TOJ3 در بافت کبد بلدرچین ژاپنی بعد از قرار گرفتن در معرض TiO2NPs و ویتامین E موردبررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تحقیق حاضر با استفاده ازRT_PCR نیمه کمی نشان داد که در حیوانات تیمار شده با مقدار 500 و 1000 میلی‌گرم نانوذره در کیلوگرم جیره سطح بیان ژن‌های CYP1A4 و TOJ3 در کبد، 90 روز پس از قرار گرفتن در معرض TiO2NPs به‌صورت معنی‌داری افزایش یافت. همچنین 200 میلی‌گرم ویتامین E توانست میزان بیان هر دو ژن را در تیمار 1000 میلی‌گرم در کیلوگرم TiO2NPs در جیره، به‌صورت معنی-داری کاهش دهد. در حالی‌که در تیمار500 میلی‌گرم TiO2NPs همراه با 200 میلی‌گرم ویتامین E فقط بیان ژن TOJ3 به‌صورت معنی‌داری کاهش یافت. بیان هردو ژن در تیمار حاوی 200 میلی‌گرم ویتامین E در جیره به‌طور معنی‌داری کاهش یافت. نتایج حاصل از تحقیق حاضر نشان داد که تیمار با TiO2NPs می‌تواند موجب تغییر در بیان ژن شود.

Titanium dioxide nanoparticles (TiO2NPs) widely are used in animal and poultry industries. Application of these particles can led to apoptosis, oxidative damages, immune/inflammatory responses, histopathological changes and affect transcription, translation, cell cycle and differentiation. Detoxification of endogenous and exogenous toxins is catalyzed by cytochrome P450s (CYPs) in the cell. CYP1A is induced by many of biological contaminants and used as a biomarker in contamination assays. TOJ3 (homolog of MCRS1) behave as an oncogene and plays an important role in Jun-induced cell transformation and tumorigenesis. In the present study, we analyzed probable changes in expression of CYP1A4 and TOJ3 genes of Japanese quail after exposing to TiO2NPs and vitamin E. Semi quantitative RT_PCR results showed that in animals treated with 500 and 1000 mg/kg of TiO2NPs in the diet, after 90 days of feeding, level of expression of both genes significantly increased. Expressions of CYP1A4and TOJ3 genes significantly decreased in diet including 1000 mg/kg of TiO2NPs and 200mg/kg of vitamin E. While only expression of TOJ3 significantly decreased in diet including 500 mg/kg of TiO2NPs and 200mg/kg of vitamin E. Expression of both genes significantly decreased in diet including 200mg/kg of vitamin E. In conclusion, TiO2NPs treatment can change expression of different genes.
منبع:http://mg.genetics.ir