DNA复制障碍诱发H2AX磷酸化阳性微核

【作者】 徐冰； 刘招舰； 郭海洋； 姜海燕； 刘巧； 龚瑶琴； 邵常顺；

【机构】 山东大学实验畸形学教育部重点实验室、山东大学医学遗传学研究所；

【摘要】 目的微核是位于细胞浆中完全与主核分开的圆形微小核,传统观点认为它是由于细胞的染色体受到损伤发生断裂形成的。微核常作为遗传毒理学指标,用于指示遗传物质的损伤程度。现在国内外常通过检测外周血淋巴细胞微核率来评价各种因素引起的细胞遗传学损伤。我们在培养的细胞中观察到一类新型微核,表现为H2AX的139位丝氨酸磷酸化,我们称其为H2AX磷酸化阳性微核【MN--H2AX(+)】。本课题试图阐明这种新型微核的形成机制。方法应用影响DNA复制的药物羟基脲、胸腺嘧啶、阿非迪霉素,在不同药物浓度对MCF-7细胞进行处理,通过免疫荧光方法检测MN--H2AX(+),并统计其发生频率。秋水仙素处理作为阴性对照。并通过流式细胞术确定羟基脲、胸腺嘧啶、阿非迪霉素对细胞周期的影响。结果不同细胞系产生MN--H2AX(+)的频率不同,大多数细胞MN--H2AX(+)的频率在1.5%到5%之间。通过流式细胞术证明羟基脲、胸腺嘧啶、阿非迪霉素导致细胞周期停滞在S期。药物处理后细胞核内出现了大量的H2AX磷酸化阳性焦点,说明这几种药物能够使DNA复制发生障碍。通过免疫荧光以及微核计数,羟基脲、胸腺嘧啶、阿非迪霉素三种药物处理细胞后,产生的微核主要是MN--H2AX(+),并且这种微核的产生存在药物的剂量依赖效应。统计学检验表明,羟基脲、胸腺嘧啶、阿非迪霉素处理细胞导致的MN--H2AX(+)数目与不加药的对照组相比具有显著性统计学差异(P<0.05)。另外使用秋水仙素作为阴性对照,处理的细胞产生的主要是MN--H2AX(-),其MN--H2AX(+)数目与不加药的对照组相比不具统计学意义(P>0.05)。结论H2AX磷酸化阳性微核代表了一类新型微核,其形成与DNA复制障碍有关。这类微核的检测可用于评估影响DNA复制的遗传和环境因素。更多还原