三氯生通过DNMT1-MeCP2通路诱导HepG2细胞的全基因组DNA甲基化降低

【作者】 马慧敏； 潘尚霞； 郑刘进； 黎玉华； 曾柳丹； 于志强； 张干； 盛国英； 傅家谟；

【机构】 中国科学院广州地球化学研究所有机化学国家重点实验室；

【摘要】 目的探索三氯生诱导的肝肿瘤的可能作用机制。方法高浓度(1.25,2.5,5,和10μmol·L^-1)和环境相关浓度(0.625～5 nmol·L^-1)三氯生分别暴露HepG2细胞24 h和2周,其中恢复实验选择5 nmol·L^-1暴露组细胞在正常培养液中继续培养2周。①利用HPLC-MS/MS检测全基因组DNA甲基化的改变和8-OHdG的水平变化,DNA甲基化抑制剂5-AZA暴露为阳性对照;②荧光定量PCR检测DNA甲基化转移酶（DNMT）（包括DNMT1,DNMT3a和DNMT3b）和MeCP2的基因表达改变;③Westernblotting检测DNMT1,DNMT3a,DNMT3b和MeCP2的蛋白表达改变;④检测DNMT的活性改变和甲基化DNA结合蛋白（HDAC）的活性改变,AZA和HDAC酶抑制剂TSA暴露为阳性对照。结果虽然在恢复实验中,5 nmol·L^-1的三氯生暴露的细胞组全基因组DNA甲基化恢复正常,高浓度和环境相关浓度三氯生在短期和长期暴露下都显著下调了HepG2细胞的全基因组DNA甲基化水平;由于MeCP2蛋白通过与DNMT1的相互作用而维持了细胞的全基因组DNA甲基化水平,实验结果显示三氯生下调了DNMT1和MeCP2的基因和蛋白表达,加上DNMT1和DNMT的酶活性显著降低都暗示了三氯生的作用途径可能是DNMT1-MeCP2信号通路,同时MeCP2蛋白是精神性疾病Rett的关键蛋白,暗示三氯生可能与神经系统紊乱相关;同时8-OHdG的显著升高,可能是通过空间位阻效应减低了DNMT1的活性和结合力;而三氯生引起的HDAC活性的减低,可能会通过泛素依赖信号通路诱导了DNMT1的降解。结论高浓度和环境相关浓度三氯生诱导了HepG2细胞的全基因组DNA甲基化显著降低,可能是通过信号通路DNMT1-MeCP2而引起的,这一途径可能是三氯生引起的肝肿瘤的作用途径。更多还原