姜黄素对线粒体DNA和核DNA 8-羟基脱氧鸟苷形成的影响

[目的]探讨姜黄素对人结肠癌HT-29细胞线粒体DNA(mtDNA)和核DNA(nDNA)的氧化损伤作用.[方法]人结肠癌HT-29细胞暴露于不同浓度姜黄素(0、5、10、20μg/ml)2 h后,细胞免疫组化分析nDNA和mtDNA的8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)水平;2',7'-二氢二氯荧光比色法测定细胞内活性氧(ROS)水平;硫代巴比妥酸法测定细胞内脂质过氧化产物.[结果]随着姜黄素剂量的增高,mtDNA和nDNA的8-OHdG染色密度均增大,20μg/ml姜黄素组,胞浆的染色密度增长了15倍,核染色密度增长了6倍,表明胞浆中mtDNA的8-OHdG水平的增长明显高于nDNA,差异有统计学意义(P＜0.05);5μg/ml以上剂量姜黄素能引起细胞的ROS水平升高和脂质过氧化产物增加(P＜0.05或P＜0.01).[结论]姜黄素能引起HT-29细胞的ROS增加,并造成脂质和DNA的氧化性损伤,并且mtDNA的损伤明显大干nDNA的损伤.     

姜黄素对丙烯酰胺致HepG2细胞DNA损伤的保护作用

目的体外研究姜黄素对丙烯酰胺(AA)所致人肝癌HepG2细胞DNA损伤的保护作用。方法AA(0、2.5、5.0、10.0和20.0mmol/L)与HepG2细胞温育1h,单细胞凝胶电泳检测DNA损伤;姜黄素(0.63、1.25和2.50μg/ml)37℃预处理HepG2细胞1h后,再与不同浓度的AA(0、10和20mmol/L)温育1h,单细胞凝胶电泳检测DNA损伤,2',7'-二氢二氯荧光比色法测定细胞内活性氧水平。结果2.5、5.0、10.0和20.0mmol/LAA组的彗尾DNA含量、彗星尾长及彗星尾矩均显著高于对照组(P<0.05),姜黄素保护组的彗尾DNA含量、彗星尾长及彗星尾矩均比相同浓度AA处理组降低,2.50μg/ml姜黄素保护组的差异有显著性(P<0.05);AA(10和20mmol/L)作用于HepG2细胞1h后,细胞内ROS水平显著升高(P<0.01),2.50μg/ml姜黄素预处理组ROS水平显著低于单独AA处理组(P<0.01)。结论姜黄素对AA所致HepG2细胞DNA损伤具有保护作用。     

γ-生育三烯酚对人结肠癌HT-29细胞中DNA损伤作用的研究

目的探讨γ-生育三烯酚对结肠癌细胞中DNA的损伤作用。方法γ-生育三烯酚与结肠癌HT-29细胞共培养，采用单细胞电泳法检测γ-生育三烯酚对HT-29细胞中DNA的损伤程度。结果γ-生育三烯酚对人结肠癌细胞株HT-29细胞中DNA分子有较大程度的损伤，且与处理的浓度存在一定的相关性。结论卜生育三烯酚对结肠癌细胞具有很强的细胞毒作用，在γ-生育三烯酚作用下HT-29细胞的DNA断裂损伤增加，可能就是γ-生育三烯酚抗肿瘤效应的重要作用机制之一。     

焦炉逸散物诱导人支气管上皮细胞O6-甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶基因高甲基化

目的 通过观察细胞遗传损伤指标和O6-甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶(MGMT)甲基化改变,探讨焦炉逸散物暴露诱导的损伤效应机制.方法 采用1 μmol/L苯并[a]芘[B(a)P]诱导人支气管上皮细胞16HBE 48 h后,分别用1‰二甲基亚砜(DMSO)和2.5、5.0、10.0、20.0 μg/ml浓度的焦炉逸散物有机提取物对16HBE细胞连续染毒5 d,构建细胞损伤模型;采用甲基化特异性PCR(MSP-PCR)检测细胞MGMT甲基化改变,并用RT-PCR检测细胞MGMT mRNA改变,免疫印迹法检测MGMT蛋白改变;采用碱性单细胞凝胶电泳技术检测细胞DNA损伤水平.结果 与DMSO组相比,MGMT基因在各处理组均有高甲基化改变,并随剂量的增加,其mRNA和蛋白表达水平都呈下降趋势.DMSO组及2.5、5.0、10.0、20.0μg/ml各剂量组MGMT mRNA及其蛋白的灰度比值分别为1.0、0.96、0.96、0.85、0.32和1.0、1.0、1.1、0.41、0.52.焦炉逸散物有机提取物处理后,细胞出现不同程度的DNA损伤,DMSO组及2.5、5.0、10.0、20.0μg/ml各剂量组彗星Olive尾距分别为(2.98±1.43)、(4.76±1.79)、(10.09±1.75)、(11.38±1.77)、(11.67±1.88),损伤呈明显的剂量-效应关系(F=41.22,P＜0.05);进一步分析发现,细胞的遗传损伤指数与MGMT蛋白及mRNA表达水平呈负相关.结论 焦炉逸散物引起的DNA损伤与MGMT高甲基化所致的MGMT基因表达水平降低有关.

Abstract：

Objective To elucidate the mechanism of carcinogenesis induced by coke oven emissions by investigating the cell genetic damage index and the methylation of O6-methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT). Methods The human bronchial epithelial cell 16HBE was treated by 1 μmol/L B(a) P for 48 h,and then was exposed continuously to either 1% dimethyl sulfoxide (DMSO) or organic extracts of coke oven emission ( OE-COE ) for five days at the concentrations of 0,2. 5 ,5. 0,10. 0 and 20. 0 μg/ml. The methylation-specific PCR ( MSP-PCR), RT-PCR and immunoblotting were applied to detect the methylation status, changes of mRNA and protein of MGMT, respectively. Single cell gel electrophoresis was used to detect DNA damage induced by OE-COE. Results Compared with the control group ( DMSO),there was a significant hypermethylation in all study groups, along with the suppression of mRNA and protein in a dose-dependent manner,and the gradation ratio of them was 1. 0,0. 96,0. 96,0. 85,0. 32 and 1.0,1.0,1. 1 ,0. 41,0. 52 ,separately. There was a significant DNA damage with a dose-effect relationship in all study groups ( F = 41.22, P ＜ 0. 05 ), and the comet Olive tail moment was ( 2. 98 ± 1. 43 ), (4. 76 ± 1.79 ),( 10. 09 ± 1.75), ( 11.38 ± 1.77), ( 1 1. 67 ± 1. 88). The further study found that the index of DNA damage was negatively correlated to the expression of MGMT mRNA and its protein. Conclusion The DNA damage induced by COE might be associated with the suppression of MGMT caused by its hypermethylation.     

姜黄素诱导人结肠癌细胞凋亡作用

目的探讨姜黄素对人的结肠癌细胞系(HT-29)体外增殖及凋亡的影响。方法采用噻唑蓝(MTT)比色法测定姜黄素在不同浓度对HT-29细胞的抑制作用;利用流式分光光度技术、荧光显微镜技术和电镜技术,观察姜黄素对HT-29细胞诱发凋亡及细胞周期的变化。结果姜黄素可明显抑制HT-29细胞的生长,其抑制率与药物浓度成剂量依赖关系,半数抑制浓度为(15.9±1.96)μmol/L。流式细胞分析仪结果表明,姜黄素能使HT-29在加药后24h出现凋亡峰;荧光显微镜下可见姜黄素处理组织细胞核呈现深染、致密的颗粒块状荧光。电镜观察可见姜黄素能使细胞发生凋亡,出现核边集及染色质浓缩成块状。结论姜黄素可抑制大肠癌细胞的生长,其机制可能与诱导细胞凋亡有关。     

姜黄素对丙烯酰胺细胞毒性和遗传毒性的保护作用

目的 体外研究姜黄素对丙烯酰胺(AA)所致人肝癌HepG2细胞细胞毒性和遗传毒性的保护作用.方法 AA处理组(细胞毒性实验设5,10,20,40和80mmol/L 5个剂量,微核试验设1.25和2.50 mmol/L 2个剂量),姜黄素保护组设0.63、1.25和2.50 μg/mL 3个剂量组,噻唑蓝法观察姜黄素对AA所致细胞毒性的保护作用;微核试验观察姜黄素对从所致遗传毒性的保护作用.结果 随着AA浓度的升高,HepG2细胞的存活率逐渐下降,与相应浓度AA处理组比较,2.50 μg/mL姜黄素保护组的细胞存活率升高,差异有统计学意义(P<0.05);1.25、2.50 mmol/L AA组HepG2细胞微核率分别为(41.3‰±5.0‰)和(46.0‰±4.0‰),明显高于溶剂对照组,差异有统计学意义(P<0.05).2.50 μg/ml姜黄素保护组细胞微核率明显低于1225和2.50 μg/ml AA组,差异有统计学意义(P<0.05).结论 姜黄素对AA所致HepG2细胞的细胞毒性和遗传毒性具有保护作用.     

烹调烟雾冷凝物对DNA完整性影响的研究

采用体外作用的方式探讨烹调烟雾致遗传损伤的机制。通过细胞毒性试验得出 :油烟冷凝物与大鼠肺Ⅱ型细胞生长抑制率之间存在剂量 -效应关系 (r=0 943,P <0 0 1) ,剂量在 2 0 μg ml及以上对细胞有明显毒性作用。在不产生细胞毒性作用的剂量范围内 ,单细胞凝胶电泳试验表明 :大鼠肺Ⅱ型细胞经油烟冷凝物染毒 2小时可引起细胞DNA链断裂 ,在 0～ 5 μg ml剂量范围内 ,损伤程度与剂量存在直线相关关系 (r=0 918,P <0 0 5 ) ;在 10 μg ml剂量下 ,DNA损伤已达最大程度。发生DNA损伤的细胞经修复培养 2小时后受损伤的DNA能被修复。油烟冷凝物对 30 μg小牛胸腺DNA交联试验显示 :在 5 0～ 80 0 μg剂量范围 ,DNA交联率与受试物间存在剂量 -效应关系 (r=0 96 3,P <0 0 1)。提示烹调烟雾冷凝物在较低作用剂量下就可导致大鼠肺Ⅱ型细胞DNA损伤 ,在一定剂量下可以导致DNA交联率的增加     

氟对人胚肝细胞DNA损伤及凋亡的影响

目的探讨氟对人胚肝细胞(L-02细胞)DNA损伤及诱导凋亡的作用.方法采用40,80,160μg/ml氟化钠对培养的人胚肝细胞进行染毒,24 h后用单细胞凝胶电泳技术(SCGE)和流式细胞术(FCM)检测氟化物对人胚肝细胞DNA损伤和细胞凋亡情况.结果氟组人胚肝细胞DNA损伤率明显高于对照组,Ridit值分别为0.582,0.815,0.892;中、高剂量氟组人胚肝细胞凋亡百分率(9.293±1.171),(11.727±1.196)均明显高于对照组(5.343±1.620).同时,高剂量氟组与低剂量氟组之间细胞DNA损伤率和凋亡率的差异也存在显著性差异(P＜0.05).结论氟化物具有引起人胚肝细胞DNA损伤和细胞凋亡的作用,并呈现一定的剂量-效应关系.     

一种宫颈脱落细胞HPV DNA抽提的改良方法

目的建立一种抽提宫颈脱落细胞HPV DNA的改良方法。方法收集120例妇科门诊患者宫颈脱落细胞标本,分别采用传统方法(分离法)和改良方法(蛋白酶K消化分离法)抽提HPV DNA,用紫外分光光度法测定DNA的纯度和含量,经扩增后采用核酸分子快速导流杂交技术进行HPV DNA分型检测。结果①传统方法抽提的DNA纯度、含量分别为(1.74±0.59)和(103.97±166.32)μg/ml,改良方法抽提的DNA纯度、含量分别为(1.81±0.47)和(109.34±168.39)μg/ml,改良方法检测的DNA纯度和含量分别高于传统方法(P﹤0.05)。②传统方法检测出现PCR反应抑制物的例数为6例,而改良方法则为0例。③传统方法和改良方法HPV分型的总阳性率、单一感染率、多重感染率分别为20.0%、16.7%、3.3%和20.8%、15.8%、5.0%,两法一致性检验Kappa值为0.926,结果具有较好的一致性。结论改良方法对宫颈脱落细胞HPV DNA抽提比传统方法简单,有助于提高DNA的质量,有效去除PCR反应抑制物,适用于临床上大样本量不同状态宫颈脱落细胞HPV DNA分型的检测。     

苯、甲醛致中国仓鼠肺成纤维细胞DNA损伤的联合作用初步探讨

探讨苯、甲醛致体外培养细胞的中国仓鼠肺成纤维细胞DNA损伤的联合作用方式.用正交设计方案,用甲醛(0,0.319 75,0.639 5μg/ml),苯(0,0.392,0.784 mg/ml),甲醛+苯(0.319 75 μg/ml+0.392 mg/ml,0.317 95μg/ml+0.784mg/ml,0.639 5μg/ml+0.392 mg/ml.0.639 5μg/ml+0.784 mg/ml)对中国仓鼠肺成纤维细胞染毒24 h,然后通过细胞凋亡试验、单细胞凝胶电泳和DNA交联试验检测苯、甲醛致细胞DNA损伤的联合作用方式.细胞凋亡试验、单细胞凝胶电泳和DNA交联试验结果经正交实验方差分析,苯与甲醛单独或联合作用于CHL细胞,在剂量设置范围内,随剂量增加细胞凋亡率增加,细胞DNA交联率增加;苯单独作用于CHL细胞,在剂量设置范围内,随剂量增加CHL细胞DNA断裂增加,甲醛单独作用于CHL细胞,在剂量设置范围内,低剂量组细胞DNA断裂高于高剂量组,且与溶剂对照组比较,差异均有统计学意义.此外,结果显示甲醛、苯两因素具交互作用(P＜0.05).苯、甲醛均可以引起体外培养细胞的DNA损伤,而且这种损伤作用具有剂量-效应关系.当苯与甲醛共同作用于体外培养细胞时,其引起的DNA损伤作用在一定浓度范围内具有协同作用.     

DNA微阵列(DNA microarrays)

一种mRNA表达得高通量差异筛选工具。将cDNA或寡核苷酸文库高密度地固定在微芯片上 ,与由 2种不同细胞群体产生的荧光标记cDNA混合物进行杂交 ,最后由激光共聚焦扫描仪分析结果。DNA微阵列可用于监测不同生理与病例状态下的基因表达谱 ,研制新药和研究药理与毒理 ,研究环境因素与基因的交互作用 ,以及临床检验等等用途。DNA微阵列(DNA microarrays)@方福德!100005北京$中国医学科学院基础医学研究所     

多环芳烃DNA加合物对DNA合成的影响

采用人类原癌基因（Ｈ－ｒａｓ）部分同源序列做模板，在此序列的突变热点上以多环芳烃进行化学修饰，形成多环芳烃ＤＮＡ加合物。以含有加合物的模板在ＮＤＡ聚合酶催化下进行ＮＤＡ合成。结果表明：多环芳烃ＮＤＡ加合物影响ＤＮＡ合成及其酶动力学特征，从分子水平为多环芳烃类物质的致癌及致突变研究提供了重要依据。     

RAPD技术对表皮葡萄球菌DNA分型

目的对表皮葡萄球菌进行DNA分型并分析其多态性,为临床提供采用RAPD分析表皮葡萄球菌同源性的方法。方法用随机引物RAPD1,对眼科病房分离到的21株表皮葡萄球菌菌株DNA做RAPD并对其做药敏试验。结果以电泳图谱条带的差异对分离株的DNA分析后,21株表皮葡萄球菌分5个型别,其中属Ⅰ型的菌数占71%。结论RAPD技术能在DNA水平上对表皮葡萄球菌分型,其方法快速、简易、特异、可靠,适用于该菌致医院感染的追踪及流行病学研究。     

DNA条形码识别——DNA条形码与DNA芯片识别蚊媒准确性的比较

〔目的〕比较DNA条形码和DNA芯片这2种技术平台在口岸医学媒介蚊类识别中的准确性。〔方法〕以20种媒介蚊类的线粒体COI基因序列信息为分析对象,采用NJ邻接法计算公认的DNA条形码区域在物种识别中的准确性,采用DNA芯片技术分析2种长度探针在物种水平识别中的差异。〔结果〕DNA条形码的准确性为98.5%,数据集中95%物种的唯一序列最短长度为50bp左右;DNA芯片的准确性为90%～98.4%,25bp探针比55bp探针更具优势。〔结论〕DNA条形码和DNA芯片都能够准确地识别20种媒介蚊类,DNA条形码芯片技术有望在口岸出入境检验检疫领域得到应用。     

DNA tags

Amplification methods could be used to develop tests so that very small protein amounts could be detected. A piece of DNA--a DNA tag--could be coupled to an antibody, and this could then be used to detect a protein antigen by amplification of the DNA tag.     

Ribosomal DNA fingerprinting of Listeria monocytogenes using a digoxigenin-labeled DNA probe

A nonisotopic ribosomal DNA fingerprinting technique was developed for the characterization of Listeria monocytogenes. Plasmid pKK3535 (a pBR322-derived plasmid containing rrnB ribosomal RNA operon of Escherichia coli) was labeled with digoxigenin-II-dUTP by random priming and used to probe EcoRI fragments of L. monocytogenes chromosomal DNA on nylon filters. The method was successfully applied to the characterization of two sets of patient and food isolates of L. monocytogenes.Corresponding author.     

Association of Global DNA Methylation and Global DNA Hydroxymethylation with Metals and Other Exposures in Human Blood DNA Samples

Background: The association between human blood DNA global methylation and global hydroxymethylation has not been evaluated in population-based studies. No studies have evaluated environmental determinants of global DNA hydroxymethylation, including exposure to metals.Objective: We evaluated the association between global DNA methylation and global DNA hydroxymethylation in 48 Strong Heart Study participants for which selected metals had been measured in urine at baseline and DNA was available from 1989–1991 (visit 1) and 1998–1999 (visit 3).Methods: We measured the percentage of 5-methylcytosine (5-mC) and 5-hydroxymethylcytosine (5-hmC) in samples using capture and detection antibodies followed by colorimetric quantification. We explored the association of participant characteristics (i.e., age, adiposity, smoking, and metal exposure) with both global DNA methylation and global DNA hydroxymethylation.Results: The Spearman’s correlation coefficient for 5-mC and 5-hmC levels was 0.32 (p = 0.03) at visit 1 and 0.54 (p < 0.001) at visit 3. Trends for both epigenetic modifications were consistent across potential determinants. In cross-sectional analyses, the odds ratios of methylated and hydroxymethylated DNA were 1.56 (95% CI: 0.95, 2.57) and 1.76 (95% CI: 1.07, 2.88), respectively, for the comparison of participants above and below the median percentage of dimethylarsinate. The corresponding odds ratios were 1.64 (95% CI: 1.02, 2.65) and 1.16 (95% CI: 0.70, 1.94), respectively, for the comparison of participants above and below the median cadmium level. Arsenic exposure and metabolism were consistently associated with both epigenetic markers in cross-sectional and prospective analyses. The positive correlation of 5-mC and 5-hmC levels was confirmed in an independent study population.Conclusions: Our findings support that both epigenetic measures are related at the population level. The consistent trends in the associations between these two epigenetic modifications and the characteristics evaluated, especially arsenic exposure and metabolism, suggest the need for understanding which of the two measures is a better biomarker for environmental epigenetic effects in future large-scale epidemiologic studies.Citation: Tellez-Plaza M, Tang WY, Shang Y, Umans JG, Francesconi KA, Goessler W, Ledesma M, Leon M, Laclaustra M, Pollak J, Guallar E, Cole SA, Fallin MD, Navas-Acien A. 2014. Association of global DNA methylation and global DNA hydroxymethylation with metals and other exposures in human blood DNA samples. Environ Health Perspect 122:946–954; http://dx.doi.org/10.1289/ehp.1306674