c-JUN通过miR-451aBATF/SETD5/ARHGEF3轴影响氢醌抑制K562细胞红系分化

【作者】 吕彦蓉； 秦静瑶； 马小菊； 张雪； 廖其龙； 邢秀梅； 侯孟君； 魏青； 王庆； 陈雯； 肖勇梅；

【机构】 中山大学公共卫生学院；

【摘要】 目的苯(Benzene)是一种广泛使用的工业化学品,长期苯暴露可对血液和骨髓造成损害。我们前期研究发现miR-451a与慢性苯中毒患者红系细胞损伤相关,本研究将探讨miR-451a参与苯及其代谢物诱导红系损害的具体机制。方法 (1)苯代谢物氢醌(Hydroquinone,HQ)梯度染毒(0、1.0、2.5、5.0、10.0μM)K562细胞后,采用40μM氯高铁血红素(hemin)诱导K562细胞分化。使用联苯胺染色法以及γ-globin基因表达量共同评估红细胞分化水平,台盼蓝计数法检测细胞增殖能力。通过qRT-PCR方法检测miR-451a表达的改变。(2)通过数据库miRTar.Human筛选miR-451a的候选靶基因,采用qRT-PCR和Western blot实验验证靶基因表达量与HQ染毒的剂量反应关系。通过双荧光素酶报告基因实验验证miR-451a与靶基因BATF、SETD5、ARHGEF3的结合位点。将miR-451a mimic或inhibitor转染至K562细胞,采用qRT-PCR和Western blot实验验证靶基因BATF、SETD5、ARHGEF3与miR-451a表达的关系。在K562细胞中敲低靶基因BATF、SETD5、ARHGEF3,观察红细胞分化水平的改变。(3)通过TransmiR v2.0数据库筛选miR-451a上游转录因子。在HQ染毒的K562细胞中过表达或敲低c-JUN,通过qRT-PCR方法检测miR-451a表达的改变。通过JASPAR数据库预测转录因子c-JUN和miR-451a的结合位点,并采用双荧光素酶报告基因实验验证c-JUN对miR-451a的调控。结果 (1)HQ染毒K562细胞后,联苯胺染色阳性细胞的比例以及γ-globin表达量降低,miR-451a表达下降,且均与HQ浓度呈剂量-反应关系,低浓度HQ即对细胞分化有明显抑制作用。而低浓度HQ暴露未引起细胞增殖能力下降。(2)双荧光素酶报告基因实验显示,miR-451a能够直接结合下游靶基因BATF、SETD5、ARHGEF3的3’-UTR区。qRT-PCR和Western blot实验表明,miR-451a通过下调BATF、SETD5和ARHGEF3基因的表达抑制HQ诱导的K562细胞红系分化障碍。敲降靶基因SETD5和ARHGEF3后,K562细胞分化增加;敲降BATF后,K562细胞分化减少。(3)过表达转录因子c-JUN后,miR-451a表达增加,干扰敲降结果则相反。双荧光素酶报告基因实验验证了c-JUN与miR-451a上游启动区的结合。结论低浓度苯代谢物HQ可下调miR-451a的表达,并通过调控下游靶基因BATF、SETD5和ARHGEF3的表达,参与调节HQ抑制红系分化,这一通路受到转录因子cJUN调控。更多还原