53BP1低表达在六价铬致人支气管上皮细胞DNA损伤中的表观遗传调控机制研究

【作者】 卢维雪； 任晓虎； 陈志鸿； 胡盼盼； 刘建军；

【机构】 深圳市疾病预防控制中心深圳市现代毒理学重点实验； 湘潭大学化学学院；

【摘要】 目的:研究六价铬Cr(Ⅵ)致细胞毒性中的DNA损伤及其修复机制,同时探讨组蛋白修饰对DNA损伤修复相关基因的调控作用。材料与方法:以人支气管上皮细胞(16HBE)为受试对象,使用不同浓度的Cr(Ⅵ)进行24h染毒处理,单细胞凝胶电泳与Affymetrix 3’IVT芯片检测分析DNA损伤及其相关修复基因的表达变化;联合运用双向凝胶电泳与MALDI-TOF-MS/MS等技术筛选差异组蛋白修饰位点,同时运用染色质免疫共沉淀(CHIP)与Western blot分析验证差异组蛋白修饰在DNA损伤修复中的作用;长期低剂量染毒构建Cr(Ⅵ)恶性转化细胞模型,进一步分析特异组蛋白修饰在六价铬致癌中的作用及分子机制。结果:16HBE细胞经24h染毒处理后,其DNA损伤程度与修复关键因子γ-H2AX的表达呈剂量效应性增加,同时发现DNA损伤修复关键基因53BP1表达显著降低;对差异组蛋白修饰鉴别,结果显示Cr(Ⅵ)抑制组蛋白H3K18、H3K27乙酰化修饰水平;进一步CHIP分析发现53BP1启动子区组蛋白H3K18、H3K27乙酰化水平同时降低,同时组蛋白甲基化干扰与乙酰化干扰结果证明,53BP1表达的降低可能受组蛋白H3K18、H3K27乙酰化的调控;软琼脂克隆与裸鼠成瘤结果显示,5μmol/L Cr(Ⅵ)染毒16HBE细胞15w后,细胞恶性转化成功,同时发现53BP1的表达与组蛋白H3K18、H3K27乙酰化水平均呈显著下降趋势,并具有剂量效应关系。结论:Cr(Ⅵ)引起16HBE细胞的DNA损伤及其相关修复因子的改变,同时组蛋白H3K18、H3K27乙酰化对双链断裂修复关键基因53BP1的调控在Cr(Ⅵ)引起的DNA损伤中发挥了重要作用,但其具体调控机制有待进一步研究。更多还原