DNA修复蛋白JWA对DEN致肝损伤的作用和机制研究

【作者】 黄瑜琳； 熊建平； 王章定； 周建伟；

【机构】 南京医科大学公共卫生学院职业与环境卫生学系江苏省应用毒理学重点实验室现代毒理学教育部重点实验室；

【摘要】 【目的】环境中常见能引起肝脏损伤的毒物有黄曲霉毒素,藻毒素,亚硝胺类等,其中二乙基亚硝胺（DEN）作为化学诱导剂,可引起肝脏损伤并能诱导肝癌发生。JWA作为环境应答基因,广泛参与细胞对多种环境理化因素的应答反应,是典型的DNA修复蛋白并作为BER复合物中新的分子参与DNA的单链损伤修复过程。本研究旨在初步阐明JWA调控的DNA修复信号网络对DEN致肝损伤的保护作用及其分子机制。【材料和方法】细胞实验:人正常肝细胞L02经不同浓度及时间的DEN处理后,检测JWA表达水平变化并观察细胞损伤及凋亡情况,确定IC50值。同时应用JWA的siRNA及高表达质粒处理L02细胞,选取适当剂量DEN处理,蛋白免疫印迹（WB）和免疫荧光（IF）检测改变JWA表达水平后DEN致DNA损伤及相应修复分子表达,同时应用TUNEL实验和流式细胞仪检测细胞凋亡水平。动物实验:建立JWA^+/+和JWA^△2/△2小鼠JWADEN体内亚急性染毒模型,每组5只,DEN处理剂量为100 mg/kg体重,以生理盐水为对照,观察肝脏损伤,检测体内氧化水平;首次腹腔注射48小时后后剖杀小鼠,收集肝脏及血清进行相关指标测定。【结果】DEN能明显诱导L02细胞DNA损伤及细胞凋亡并伴随JWA表达升高,均呈时间-和剂量-效应关系;高表达JWA的L02细胞对于DEN诱导的DNA损伤敏感性明显降低,细胞成活率明显高于对照组;而JWA表达缺陷的L02细胞对DEN更敏感,DNA损伤加重,凋亡增多。高表达丁WA后,DNA损伤减轻,凋亡减少;IF检测γH2AX和8-OHdg结果显示高表达JWA相较于对照组能减轻DEN诱导的DNA单链损伤及DNA双链损伤,JWA缺陷的L02细胞相较于对照组DEN诱导的DNA损伤明显加重;JWA是通过碱基切除修复通路中的XRCC1及Polyβ两个关键分子参与DEN诱导L02细胞DNA损伤修复过程;DEN体内亚急性染毒结果显示对比JWA^+/+小鼠,JWA^△2/△2小鼠体重丢失增加,肝组织损伤更重,γH2AX表达增加,肝组织病理切片HE染色JWA^△2/△2小鼠肝损伤明显重于JWA^+/+小鼠。【结论】DEN处理引起明显的人正常肝L02细胞DNA损伤及细胞凋亡,以及诱导小鼠发生肝损伤;DNA修复蛋白JWA可通过碱基切除修复通路减轻DEN诱导的肝损伤。更多还原