小鼠神经母细胞瘤N2a细胞脑啡肽酶基因的表达与启动子区甲基化和组蛋白修饰相关

目的研究小鼠神经母细胞瘤Neuro-2a(N2a)细胞中脑啡肽酶(NEP)基因表达的表观调控机制,探讨DNA甲基化与组蛋白乙酰化之间的相互作用。方法体外培养N2a细胞,以3μmol/L、5μmol/L DNA甲基化酶抑制5-氮杂脱氧胞苷(5-Aza-dc)及(300、500、700)nmol/L组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古抑菌素A(TSA)分别处理N2a细胞48 h和24 h。采用逆转录PCR(RT-PCR)、Western blot法分别检测NEP的mRNA、蛋白表达;亚硫酸氢盐测序聚合酶链反应(BSP)法检测NEP基因启动子区DNA的甲基化水平;染色质免疫共沉淀(ChIP)法检测NEP基因启动子区组蛋白H3的乙酰化水平。结果 5-Aza-dc和TSA均能剂量依赖地提高NEP基因的表达(P0.01);5-Aza-dc可诱导NEP基因去甲基化(P0.01);TSA可增高NEP组蛋白H3乙酰化水平(P0.05),但不能明显改变NEP基因DNA的甲基化水平(P0.05)。结论在小鼠神经母细胞瘤N2a细胞中NEP基因的表达受DNA甲基化及组蛋白乙酰化的调控,组蛋白乙酰化水平并不影响DNA甲基化状态。     

曲古抑菌素A对核移植供体细胞组蛋白H3乙酰化水平的影响

目的探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古抑菌素A(TSA)对组蛋白H3乙酰化水平的影响,进而提高他们重编程的能力。方法用不同浓度的TSA处理胎儿成纤维细胞,应用免疫荧光和WesternBlot方法对细胞乙酰化水平进行量化分析。结果0.5nM,5nM,50nM和100nM浓度的TSA均引起供体成纤维细胞形态学的变化,对供体成纤维细胞组蛋白H3乙酰化有明显的剂量效应,随着TSA浓度增加,组蛋白H3乙酰化水平逐渐增加,在TSA浓度5nM时比0.5nM增加尤为明显。结论TSA能够提高胎儿成纤维细胞组蛋白H3乙酰化水平,提高核移植重编程的能力。     

Islet-1诱导成纤维细胞系C3H10T1/2向心肌细胞分化过程中组蛋白乙酰化与DNA甲基化在GATA4启动子区的关系

目的研究在Islet-1诱导间充质干细胞C3H10T1/2向心肌细胞特异分化过程中的心肌早期发育相关基因GATA4启动子区域组蛋白乙酰化与DNA甲基化的相互作用关系。方法构建过表达Islet-1细胞模型,在GATA4基因表达过程中,用染色质免疫共沉淀技术(CHIP)检测其启动子区组蛋白H3K9乙酰化的时序性变化;甲基化特异性PCR技术(MSP)检测其启动子区Cp G岛甲基化的时序性变化,明确两者之间相互作用的关系。结果随着Islet-1诱导C3H10T1/2向心肌细胞特异分化的时间延长,GATA4基因的表达增高(P0.05),其启动子区第2个Cp G位点组蛋白H3K9乙酰化的水平升高(P0.05),DNA甲基化水平降低(P0.05)。结论 Islet-1诱导C3H10T1/2细胞向心肌细胞特异分化过程中,组蛋白乙酰化和DNA甲基化在调控心肌特异早期转录因子GATA4表达过程中存在相互拮抗作用,从而促其表达呈时序性变化。     

HDACi诱导B细胞淋巴瘤表达CD47分子机制研究

研究探讨B细胞淋巴瘤中组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitor, HDACi)调控CD47表达及相关分子机制。课题组对小鼠B淋巴瘤细胞系A20进行不同剂量和不同时间长度的广谱HDACi (Vorinostat,SAHA)处理后,流式细胞术检测细胞表面CD47分子表达水平。随后用TRIzol法提取经SAHA处理的小鼠和人源B淋巴瘤细胞系样本中总mRNA,检测CD47转录水平。为进一步研究HDACi调控CD47表达的分子机制,课题组采用染色质免疫共沉淀法检测H3K4ac、H3K9ac和H3K27ac与CD47 DNA启动子区域的结合情况。最后在SAHA和BRD4特异性抑制剂JQ1的联合处理下,通过流式细胞术检测淋巴瘤细胞中CD47表达水平变化。研究发现CD47的蛋白质水平及mRNA水平均与SAHA处理时间和作用剂量呈正相关性。而在CD47启动子区域,H3K4、H3K9和H3K27的乙酰化水平在SAHA处理后都有显著提高。此外,SAHA和JQ1的联合使用能够显著抑制SAHA单独作用时对CD47的上调。以上结果说明SAHA通过增强CD47启动子区域所结合组蛋白的乙酰化水平,促进基因的转录表达,上调了CD47的mRNA和蛋白质水平,而抑制BRD4可以逆转SAHA对CD47的上调作用。     

氧化应激上调人神经母细胞瘤细胞内β-裂解酶的表达

目的研究氧化应激对人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)β-裂解酶(BACE1)表达的影响及组蛋白乙酰化、DNA甲基化的改变。方法采用H2O2处理体外培养的SH-SY5Y,Western blot法检测细胞的BACE1表达及DNA甲基转移酶(DNMTs)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)的表达;实时定量PCR检测BACE1 mRNA的表达;吸光度值法检测组蛋白3(H3)和组蛋白4(H4)整体乙酰化水平。结果 SH-SY5Y细胞经H2O2处理1和72 h后BACE1 mRNA和蛋白表达均明显增多;H2O2处理72 h后DNMT1、DNMT3A表达均下降,分别是对照组的75%和65%(P<0.01);而组蛋白去乙酰化酶HDAC3的表达增高至对照组的1.6倍(P<0.01);同时,组蛋白H3整体乙酰化水平下降,但H4乙酰化水平无明显改变。结论氧化应激可能通过改变SH-SY5Y细胞内DNA甲基化水平及组蛋白乙酰化状态调节BACE1的表达,在阿尔茨海默病发病过程中发挥作用。     

苯中毒病人TOPOⅡα启动子调控因子Sp1组蛋白化学修饰改变

目的:研究拓扑异构酶Ⅱα(TOPOⅡα)启动子调控因子SP1组蛋白化学修饰在苯中毒病人中的改变。方法:25例临床慢性苯中毒患者骨髓单个核细胞为病例组,25例正常人骨髓单个核细胞为对照组,染色质免疫沉淀技术探讨TOPOⅡα启动子调控因子Sp1组蛋白乙酰化和甲基化水平的变化,RT-PCR法测定Sp1 mRNA的表达水平。结果:与对照组相比,临床苯中毒病例TOPOⅡα启动子调控因子Sp1组蛋白H4和H3乙酰化水平下降(P0.01),组蛋白H3K9甲基化水平升高(P0.01),组蛋白H3K4甲基化水平无明显改变。与正常对照组相比,临床苯中毒病例TOPOⅡα启动子调控因子Sp1的mRNA表达水平降低(P0.05)。结论:慢性苯中毒TOPOⅡα启动子调控因子Sp1组蛋白H4、H3乙酰化及H3K9甲基化修饰水平的改变伴随着mRNA水平的变化。TOPOⅡα启动子调控因子Sp1可能通过组蛋白H4、H3乙酰化及H3K9甲基化修饰改变在苯中毒所致的造血毒性中发挥作用。     

组蛋白化学修饰改变对c-Myb结合的影响及其在职业性苯中毒患者造血损伤中的作用

 目的:研究职业性苯中毒造血损伤患者中与拓扑异构酶Ⅱα启动子调控因子c-Myb结合的组蛋白化学修饰改变, 证实组蛋白乙酰化修饰水平改变在职业性苯中毒造血损伤中发挥一定的作用。方法:25例职业性苯中毒再生障碍性贫血患者为病例组,25例正常人为对照组,提取骨髓单个核细胞,用染色质免疫沉淀(ChIP)探讨与c-Myb结合的组蛋白乙酰化和甲基化水平的改变,RT-PCR法检测c-Myb的mRNA表达水平,组蛋白去乙酰化酶(HDAC)试剂盒检测HDAC活性的变化。结果:与正常对照组相比,职业性苯中毒再生障碍性贫血患者c-Myb与乙酰化组蛋白H4、H3结合的水平下降(P<0.01), 而与甲基化组蛋白H3K4和H3K9结合的水平无明显改变,差异无统计学显著性。与正常对照组相比,职业性苯中毒再生障碍性贫血患者c-Myb的mRNA表达水平降低,HDAC活性明显升高,差异均有统计学显著性(P<0.05)。结论:拓扑异构酶Ⅱα启动子调控因子c-Myb可能通过组蛋白乙酰化修饰的改变在职业性苯中毒造血损伤中发挥作用。     

细胞复制性衰老及早衰过程中组蛋白整体乙酰化改变

目的 检测人胚肺成纤维细胞复制性衰老及过氧化氢诱导细胞早衰过程中组蛋白整体乙酰化修饰的改变.方法 应用细胞免疫荧光实验观察组蛋白乙酰化水平变化,并基于ELISA样反应方法检测组蛋白总体去乙酰化酶的活性变化,荧光定量PCR检测乙酰化酶mRNA表达,荧光定量PCR和Western印迹检测去乙酰化酶表达变化及曲古霉素A对相应酶表达的影响.结果 在细胞复制性衰老及细胞早衰过程中,组蛋白H3和H4整体乙酰化水平逐渐下降;去乙酰化酶活性逐渐降低;与年轻细胞组相比,中年细胞与复制性衰老细胞组P300表达下降;中年细胞组PCAF稍升高,复制性衰老细胞组降低;早衰起始组P300和PCAF均升高,早衰持续组P300降低;中年细胞组HDAC1表达稍降低;复制性衰老细胞组HDAC2稍降低;而HDAC3均降低;早衰起始组HDAC1,HDAC3有不同程度升高;早衰持续组HDAC2,HDAC3降低显著,而HDAC1明显升高.曲古霉素A诱导P300,PCAF表达,而降低HDAC1,HDAC2和HDAC3表达.结论 组蛋白H3和H4整体低乙酰化是衰老细胞的伴随状态;细胞复制性衰老与过氧化氢诱导的早衰内在调控机制存在差别.     

组蛋白乙酰化/去乙酰化及其在恶性血液病中的研究进展

组蛋白乙酰化/去乙酰化是调控基因表达的重要方式之一.目前认为组蛋白乙酰化可促进基因表达,而组蛋白去乙酰化可抑制基因表达.组蛋白去乙酰化酶抑制剂通过竞争性抑制组蛋白去乙酰化酶,使组蛋白乙酰化过程增强,促进基因的表达.白血病中许多染色体易位均涉及组蛋白去乙酰化酶或因组蛋白去乙酰化酶的活性异常,引起抑癌基因表达抑制或癌基因激活和过度表达,导致白血病的发生.在淋巴瘤的发病中,许多类型的淋巴瘤有明确的基因突变,可以产生一些新的基因,如bcl-6基因,导致淋巴瘤的发生.组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitors,HDAIS)是一类抗恶性血液病的化疗新药.体内和体外实验均显示HDAIS可抑制白血病细胞、淋巴瘤细胞增殖,使细胞周期受阻,诱导肿瘤细胞的分化和/或凋亡.组蛋白去乙酰化酶抑制剂在抗恶性血液病中发挥重要的作用.     

曲古霉素A促进胶质瘤细胞系凋亡

目的组蛋白的异常修饰(去乙酰化)与胶质瘤的发生和发展关系密切,本研究的目的是探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古霉素A(trichomycin A,TSA)对胶质瘤细胞系凋亡的调节作用。方法将浓度分别为0.2μmol/L、0.4μmol/L和0.8μmol/L的TSA加入胶质瘤细胞系U251细胞中,应用Westernblot法检测U251细胞系经不同浓度的TSA处理后细胞内胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3),乙酰化组蛋白H3和H4的表达,应用流式细胞术(Annexin V-FITC染色)检测不同药物浓度处理组中U251细胞的凋亡率。结果 TSA处理后,U251细胞内乙酰化组蛋白H3、H4及caspase-3的蛋白水平明显上调(P<0.01),具有明显的剂量依赖性。流式细胞术结果显示U251细胞TSA处理后细胞的凋亡率具有剂量依赖性显著上调。结论 TSA剂量依赖性上调胶质瘤细胞系U251中caspase-3表达,促进细胞凋亡。