蛋白质组学技术分析5-aza-2dC处理白?∠赴鸋L-60前后的差异表达蛋白质

目的：研究甲基化转移酶抑制剂5-杂氮-2’-脱氧胞苷(5-aza-2’-deoxycitydine, 5-aza-2dC)对人急性髓系白血病细胞HL-60细胞蛋白质表达谱的影响，探讨5-aza-2dC抗急性髓系白血病作用机制。方法：采用二维凝胶电泳（2-DE)技术分离5-aza-2-dC处理与未处理HL-60细胞的总蛋白质，PDquest 图像分析软件识别差异蛋白质点，基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)鉴定差异蛋白质点。 然后采用Western 印迹检测差异蛋白质半乳糖凝集素1（Galectin-1） 在药物处理与未处理HL-60细胞中的表达水平。结果： 建立了5-aza-2dC 处理与未处理HL-60 细胞蛋白质的2-DE 图谱，识别了35个差异表达的蛋白质点，鉴定了27个差异表达的蛋白质，其中包括Galectin-1在内的21个蛋白质在5-aza-2dC 处理后的HL-60 细胞中表达上调，6个蛋白质表达下调或缺失。Western 印迹结果证实Galectin-1在5-aza-2dC 处理HL-60细胞中表达上调。结论：21个表达上调蛋白质的编码基因可能是HL-60细胞的甲基化失活基因，它们可能与急性髓系白血病发病以及5-aza-2-dC抗人急性髓系白血病细胞作用有关     

蛋白质组学技术分析5-aza-2dC处理白血病细胞HL-60前后的差异表达蛋白质

目的:研究甲基化转移酶抑制剂5-杂氮-2'-脱氧胞苷(5-aza-2'-deoxycitydine, 5-aza-2dC)对人急性髓系白血病细胞HL-60细胞蛋白质表达谱的影响,探讨5-aza-2dC抗急性髓系白血病作用的机制.方法:采用二维凝胶电泳(2-DE)技术分离5-aza-2-dC处理与未处理HL-60细胞的总蛋白质,PDquest 图像分析软件识别差异蛋白质点,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)鉴定差异蛋白质点. 然后采用Western 印迹检测差异蛋白质半乳糖凝集素1(Galectin-1) 在药物处理与未处理HL-60细胞中的表达水平.结果: 建立了5-aza-2dC 处理与未处理HL-60 细胞蛋白质的2-DE 图谱,识别了35个差异表达的蛋白质点,鉴定了27个差异表达的蛋白质,其中包括Galectin-1在内的21个蛋白质在5-aza-2dC 处理后的HL-60 细胞中表达上调,6个蛋白质表达下调或缺失.Western 印迹结果证实Galectin-1在5-aza-2dC 处理HL-60细胞中表达上调.结论:21个表达上调蛋白质的编码基因可能是HL-60细胞的甲基化失活基因,它们可能与急性髓系白血病发病以及5-aza-2-dC抗人急性髓系白血病细胞作用有关.     

急性白血病细胞系中SFRP基因启动子甲基化及去甲基化诱导表达的研究

 目的：探讨分泌型卷曲相关蛋白（SFRP）基因家族启动子CpG岛异常甲基化状态与急性白血病（AL）发生发展的关系,以及DNA甲基转移酶（DNMT）抑制剂5-氮杂-2-脱氧胞苷酸（5-Aza-CdR）去甲基化诱导SFRP基因表达作用的可能机制。方法：采用甲基化特异性PCR检测不同AL细胞系（Molt-4、Jurkat、HL-60和NB4）和不同浓度5-Aza-CdR作用下Jurkat细胞系中SFRP1、SFRP2、SFRP4和SFRP5基因启动子区的甲基化状态,采用实时荧光定量RT-PCR检测SFRP1、SFRP2、SFRP4和SFRP5 mRNA表达,采用半定量RT-PCR检测DNMT1、DNMT3A和DNMT3B mRNA表达。结果：在正常人细胞中不存在SFRP基因的甲基化。SFRP1、SFRP2和SFRP5基因在HL-60、NB4、Molt-4和Jurkat细胞系中均呈完全甲基化状态;SFRP4基因在NB4、Molt-4和Jurkat细胞系中完全甲基化,在HL-60细胞系中则部分甲基化。5-Aza-CdR可逆转SFRP1、SFRP2、SFRP4和SFRP5基因的高甲基化状态,并能够下调DNMT1、DNMT3A和DNMT3B mRNA水平,诱导SFRP基因恢复表达。结论：在AL细胞系中,SFRP1、SFRP2、SFRP4和SFRP5基因出现高甲基化,与AL的发生密切相关,可能成为AL新的基因标志物。5-Aza-CdR通过抑制DNMT表达,逆转SFRP基因的甲基化状态,恢复其表达。     

黑色素瘤细胞OCM-1A中DNA甲基化对HLA-G分子表达的影响

目的探讨黑色素瘤细胞OCM-1A中表观遗传因素DNA甲基化对HLA-G分子表达的影响.方法利用DNA甲基化抑制剂5-aza-2＇-deoxycytidine（ADC）处理HLA-G阴性黑色素瘤细胞OCM-1A,检测经不同浓度、不同时间的ADC处理后HLA-G基因及蛋白表达的变化.序列测定分析ADC处理前后HLA-G基因启动子区220bp片段的甲基化水平,RT-PCR检测HLA-GmRNA水平的变化,Western blot检测细胞HLA-G分子合成总量以及FACS检测细胞表面HLA-G分子的表达水平.结果HLA-G阴性黑色素瘤细胞OCM-1A经ADC处理后,HLA-G基因启动子区的CpG甲基化程度明显降低,诱导HLA-G基因转录,HLA-G分子获得表达.HLA-G基因及蛋白的表达水平与处理时间相关,随着处理时间的延长,HLA-G表达量上升.结论OCM-1A细胞中,HLA-G基因的表达调控受DNA甲基化影响,ADC对HLA-G的表达调控具有时相性.     

肺癌患者RASSF1A启动子甲基化状态及其基因表达水平

目的探讨肺癌RAS相关区域家族1A(RASSF1A)启动子CpG岛甲基化状态和基因表达水平与肺癌发生的关系。方法用甲基化特异性PCR检测RASSF1A启动子CpG岛甲基化状态,实时定量PCR检测RASSF1A mRNA的表达水平。结果在肺癌组织中RASSF1A启动子甲基化频率为53.33%(24/45),在正常肺组织中发生甲基化的频率为13.04%(3/23)(P<0.05)。正常肺组织中RASSF1A mRNA全部表达,肺癌组织中表达缺失率为28.89%(13/45),且表达量低于正常肺组织(P<0.05);不同年龄、性别、肿瘤大小、恶性程度、肿瘤分类中其表达量无显著差异;RASSF1A甲基化与其mRNA表达水平下降密切相关。结论肺癌中RASSF1A基因启动子甲基化频率明显升高,其表达普遍下调或缺失,提示RASSF1A启动子甲基化在肺癌发生、发展中起一定作用。     

DNA错配修复基因甲基化在肝细胞癌发生发展中的作用

目的探讨DNA错配修复基因(MMR)hMLH1,hMSH2和hMSH3甲基化在肝细胞癌(HCC)发生发展中的作用。方法采用甲基化特异性聚合酶链反应(MSP)法对38例新鲜HCC组织,相应非肿瘤肝组织,2例正常的捐肝组织及6种肝癌细胞系的hMLH1,hMSH2和hMSH3基因启动子CpG岛甲基化进行检测;培养6种肝癌细胞系,MSP法检测加入5-aza-2‘-deoxycytidine前后hMSH2基因在HCC中的甲基化状态改变;逆转录．聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测加入5-aza-2’-deoxycytidine前后hMSH2在肝癌细胞株中的mRNA表达改变。结果HCC标本中13．2％(5／38)发生了hMLH1启动子甲基化,68．4％(26／38)发生了hMSH2启动子甲基化;相应的非肿瘤肝组织中hMLH1,hMSH2启动子甲基化阳性率分别为2．6％(1／38),55．3％(21／38);2例正常肝组织中未发现甲基化;6株肝癌细胞系中有5株发生了hMSH2启动子甲基化,而未发现有MLH1启动子甲基化。所有标本中均未发现有hMSH3启动子甲基化。5-aza-2‘-deoxycytidine处理细胞株后,可部分或完全逆转hMSH2启动子甲基化,各细胞株的mRNA均有不同程度的表达增加。结论hMSH3基因启动子CpG岛甲基化与HCC的发生发展关系不大。hMSH2基因甲基化与mRNA表达密切相关,是基因表达调节的一种重要方式。hMLH1和hMSH2基因启动子CpG岛的高甲基化在HCC中是一个常见的基因改变,DNA错配修复基因尤其是hMSH2基因启动子甲基化在HCC的发生中起了重要作用,是早期事件,其可能为临床诊断HCC提供新的检测指标。     

启动子甲基化调控NK-92MI细胞KIR3DL1基因表达

目的:观察NK细胞系NK-92MI细胞中KIR3DL1基因启动子区的甲基化模式及去甲基化和组蛋白乙酰化对基因表达的影响,探讨KIR3DL1基因的表达调控机制.方法:采用亚硫酸氢盐测序法检测NK-92MI细胞中KIR3DL1基因启动子区的甲基化状况,应用甲基化抑制剂5-氮胞苷和(或)组蛋白去乙酰化转移酶抑制剂曲古抑菌素A处理NK-92MI细胞以诱导CpG岛去甲基化和组蛋白乙酰化,观察启动子区CpG岛甲基化和组蛋白乙酰化与KIR3DL1基因表达的关系.结果:NK-92MI细胞中KIR3DL1基因启动子区高甲基化,CpG二核苷酸甲基化频率在70%～100%之间;应用终浓度为2.5 μmol/L和5 μmol/L的5-氮胞苷作用72 h可以诱导NK-92MI细胞中KIR3DL1 mRNA表达量分别增加66.6%和114.6%;单用终浓度为50 nmol/L的曲古抑菌素A不能诱导NK-92MI细胞中KIR3DL1 mRNA表达量增加;此外,曲古抑菌素A和5-氮胞苷联用与单用5-氮胞苷相比也没有协同作用.结论:NK-92MI细胞中KIR3DL1基因表达受启动子甲基化调控.     

乳腺癌细胞中PELP1基因表达与启动子区CpG岛甲基化相关性

目的建立针对PELP1基因启动子区CpG岛的甲基化特异性PCR(Methylation specific PCR,MSP)检测方法,分析乳腺癌细胞中PELP1基因表达与启动区CpG岛甲基化的相关性。方法设计针对PELP1基因启动子区的MSP引物组,以甲基化和非甲基化DNA为模板验证MSP引物的特异性,建立针对PELP1基因启动子区的MSP检测方法。以DNA甲基转移酶抑制剂5'-氮杂-脱氧胞苷磷酸(5'-Aza-d C)分别处理MCF-7乳腺癌细胞、MCF-10正常乳腺导管上皮细胞,采用MSP检测PELP1基因启动子区甲基化状态变化,采用Western blot检测蛋白表达。结果针对PELP1基因启动子区设计的MSP引物组特异性良好,甲基化特异性引物仅在甲基化DNA模板获得阳性扩增条带,非甲基化引物仅在非甲基化DNA模板获得阳性条带。MCF-7乳腺癌细胞中PELP1基因启动子区呈非甲基化状态,MCF-10正常乳腺导管上皮细胞中PELP1基因启动子区呈甲基化状态,MCF-10细胞中PELP1蛋白表达水平为MCF-7细胞的1/16(P0.05)。采用5'-Aza-dC去除MCF-10细胞PELP1基因启动子区甲基化后,PELP1蛋白表达水平上升了9.7倍(P0.05)。结论所建立的PELP1基因启动子区MSP检测方法特异性良好,去甲基化可能是导致乳腺癌细胞中PELP1基因过表达的重要机制。     

白血病Reh、HL-60、K562细胞系RUNX 3 基因P2启动子甲基化状态与RUNX 3 基因表达

目的: 研究人白血病Reh、HL-60与K562细胞系RUNX 3 基因P2启动子甲基化状态及RUNX 3 基因的表达,分析P2启动子甲基化与基因表达之间的关系。方法: 运用甲基化特异性PCR(MSP)和RT-PCR检测Reh、HL-60与K562细胞系RUNX 3 基因P2启动子的甲基化状态及RUNX 3 基因的表达。结果: Reh及K562细胞系RUNX 3 基因P2启动子甲基化特异性扩增呈阳性,非甲基化特异性扩增呈阴性,RT-PCR扩增呈阴性;而HL-60细胞系相反,甲基化特异性扩增呈阴性,而非甲基化特异性扩增呈阳性,RT-PCR扩增阳性。结论: Reh及K562细胞中存在RUNX 3 基因P2启动子的甲基化,且在不同类型白血病细胞系中的甲基化状态不同。     

5-杂氮-2'脱氧胞苷对肝癌细胞SMMC-7721 miR-1247-5p基因表达及其启动子区甲基化的影响

目的观察正常人肝细胞系LO_2和肝癌细胞系SMMC-7721中miR-1247-5p的表达,研究去甲基化药物5-杂氮-2'脱氧胞苷(5-Aza-CdR)对肝癌细胞系SMMC-7721中miR-1247-5p表达及其基因启动子区Cp G岛甲基化水平的影响。方法用不同浓度(0、5和10μmol/L)去甲基化药物5-杂氮-2'脱氧胞苷处理SMMC-7721细胞,用甲基化特异性PCR法检测miR-1247-5p基因启动子区甲基化水平;用SYBR Green qReal Time PCR法检测miR-1247-5p的表达。结果与正常人肝细胞系LO_2相比,肝癌细胞系SMMC-7721中miR-1247-5p表达降低(P0.05)且其基因启动子区Cp G岛甲基化水平高;经去甲基化药物干预后miR-1247-5p的表达较对照组有明显上调(P0.01),且其基因启动子区Cp G岛甲基化水平降低。结论 miR-1247-5p基因甲基化调控可能参与了肝癌的发生。     

Methylation of PRDM2, PRDM5 and PRDM16 genes in lung cancer cells

Aims: To investigate the changes of expression and methylation status of PRDM2, PRDM5, PRDM16 in lung cancer cells after treatment with demethylation agent. Methods: A549 (lung adenocarcinoma cell line), HTB-182 (lung squamous cell carcinoma cell line) and HBE (normal bronchial cell line) were treated with 5-aza-2dC. The methylation state of PRDM2, PRDM5, PRDM16 was detected by MSP. The expression of PRDM2, PRDM5, PRDM16 was detected by RT-PCR and Western blot analysis. Cell growth was detected by MTT assay. Results: 5-aza-2-dC reduced the methylation of PRDM2, PRDM5, PRDM16 gene in A549 and HTB-182 cells but not in HBE cells. Consistently, 5-aza-2dC increased mRNA and protein expression of PRDM2, PRDM5, PRDM16 in A549 and HTB-182 cells but not in HBE cells. Furthermore, 5-aza-2dC inhibited the growth of A549 and HTB-182 cells but not HBE cells. Conclusions: PRDM2, PRDM5, PRDM16 promoters are methylated and their expression is suppressed in lung cancer cells. Demethylation drug 5-aza-2dC could upregulate the expression of PRDM2, PRDM5, PRDM16 and suppress lung cancer cell growth. 5-aza-2dC has potential to be used for lung cancer therapy by epigenetic mechanism.     

5-aza-2-dC处理鼻咽癌细胞前后的差异蛋白质组学研究

目的：比较5-杂氮-2′-脱氧胞苷（5-aza-2-dC）处理鼻咽癌细胞前后蛋白质组的差异,为筛选鼻咽癌的甲基化失活基因提供依据。方法：用去甲基化药物5-aza-2-dC处理鼻咽癌细胞系5-8F细胞,应用双向凝胶电泳（2-DE）技术分离5-aza-2-dC处理与未处理5-8F细胞的蛋白质,PDQuest图像分析软件识别药物处理与未处理5-8F细胞的差异表达蛋白质点,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）鉴定差异表达的蛋白质。Western 印迹法检测差异蛋白质nm23-H1在药物处理与未处理5-8F细胞中的表达水平。结果：建立了5-aza-2-dC处理与未处理5-8F细胞蛋白质的2-DE图谱,识别了49个差异表达的蛋白质点,鉴定了33个差异表达的蛋白质,其中15个蛋白质在5-aza-2-dC处理5-8F后表达上调。Western 印迹分析证实了nm23-H1在药物处理与未处理5-8F细胞中的差异表达水平。结论：15个5-aza-2-dC处理后表达上调蛋白质的编码基因可能是5-8F细胞的甲基化沉默基因。     

乳腺癌中印记基因SLC22A18/TSSC5/BWR1A启动子区甲基化及mRNA表达的研究

目的： 研究印记基因SLC22A18启动子区甲基化对乳腺侵润性导管癌组织中的SLC22A18 mRNA表达的影响，探讨其与临床病理特征之间的关系。方法：实时荧光定量逆转录聚合酶链反应（real-time quantitative RT-PCR）方法检测40例乳腺侵润性导管癌及其癌旁组织中SLC22A18 mRNA的表达，甲基化特异性聚合酶链反应(MSP)检测SLC22A18基因启动子区的甲基化状态。检测DNA甲基转移酶抑制剂5-氮杂-2′-脱氧胞苷（5-aza-2′-deoxycytidine，5-aza-dc）和组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古霉素A（TSA）作用于乳腺癌细胞株MDA-MB-231后，对SLC22A18基因启动子区DNA甲基化和mRNA表达的影响。结果：SLC22A18在40例乳腺侵润性导管癌中mRNA表达量低于癌旁组织（0.12±0.10 vs 0.69±1.05，P＜0.01）；40例乳腺侵润性导管癌及对应癌旁组织中，SLC22A18启动子区的甲基化发生率分别为75％和37.5%，差异有统计学意义（P＜0.01）；在40例乳腺侵润性导管癌组织中，甲基化组SLC22A18 mRNA表达量低于非甲基化组（0.11±0.08 vs 0.24±0.18，P＜0.01）。5-aza-dc和5-aza-dc/TSA能不同程度逆转乳腺癌细胞株MDA-MB-231中SLC22A18基因的甲基化状态，并上调SLC22A18基因表达。结论：SLC22A18基因甲基化与乳腺癌发生有一定的关联，SLC22A18基因表达下调与其启动子区CpG岛异常甲基化相关。     

Regulation of the Interleukin-6 gene expression during monocytic differentiation of HL-60 cells by chromatin remodeling and methylation

The pro-inflammatory cytokine Interleukin (IL)-6 is involved in the proliferation and differentiation of leukocytes and non-immune cells, but its overproduction is associated with inflammatory and autoimmune disorders. The main producers of IL-6 are mature monocytes, whereas progenitor cells and the promyeloid cell line HL-60 do not synthesize IL-6. In contrast, HL-60 cells differentiated into monocytic cells were able to express IL-6 after lipopolysaccharide (LPS) stimulation. This study investigated the chromatin structure of the IL-6 promoter and the effect of methylation on IL-6 gene regulation during monopoiesis. The results show that the proximal IL-6 promoter regions I to III (+13/−329) were inaccessible in undifferentiated HL-60 cells but became significantly accessible in differentiated HL-60 cells stimulated with LPS. Region IL-6 VI (−1099/−1142) remained closed, but the upstream region IL-6 VII (−2564/−2877) relaxed after differentiation and LPS treatment. The opening of IL-6 IV (−309/−521) and IL-6 V (−500/−722), containing DNA and histone methylation sites, was differentiation-dependent only. Demethylation experiments using 5-aza-2′-deoxycytidine (AZA) followed by LPS stimulation revealed a significant enhanced IL-6 mRNA expression and protein release by HL-60 cells. AZA treatment resulted in significant increased IL-6 promoter accessibilities, identifying methylation as an important repressor of IL-6 gene regulation in promyeloid cells. The histone deacetylase (HDAC) inhibitor trichostatin A (TSA) had no effect on IL-6 promoter accessibility.     

Combined therapy with cisplatin and 5-AZA-2CdR modifies methylation and expression of DNA repair genes in oral squamous cell carcinoma

The methylation and expression of DNA repair system genes has been studied in several tumor types. These genes have been associated with resistance to chemotherapy treatments by epigenetic regulation. Studies have yet to show the effects of combined therapy using an epigenetic drug (5-aza-2CdR) and cisplatin (CDDP) on DNA repair genes in oral squamous cell carcinoma (OSCC). This study proposed to investigate the effects of CDDP in combination with 5-aza-2CdR on the methylation of MGMT and MLH1 genes in oral cancer cells. Oral squamous cell carcinoma cell lineages (SCC-9, SCC-15, and SCC-25) were submitted to 72 hours of treatment: 0.1 μM CDDP (or 4.44 μM SCC-9), 0.1 μM and 0.3 μM 5-aza-2CdR (or 1 μM and 3 μM SCC-9), and the drugs in combination. Cell viability was assessed by MTT, DNA methylation of MGMT and MLH1 genes by Methylation Sensitivity High-Resolution Melting (MS-HRM), and the relative expression of the genes by RT-qPCR. The results show that all treatments reduced cell viability; however, in SCC-15 and SCC-9 (IC₅₀ value), 5-aza-2CdR promotes cell sensitization to cytotoxic effect of cisplatin. The MGMT promoter region was 100% demethylated in the SCC-15 and SCC-25 cells but partially (50%) methylated in SCC-9 before drug treatment. Treatment with IC₅₀ CDDP value kept the methylation status and decreased MGMT expression in SCC-9; MGMT gene in SCC-15 and SCC-25 cells became downregulated after treatment with 5-aza-2CdR. MLH1 was demethylated, but the treatments with low-doses and combined drugs decreased the expression in SCC-9 and SCC-25; however high doses of 5-aza-2CdR and drug combination with IC₅₀ value CDDP increased expression of MLH1 in SCC-9. The data presented suggest that epigenetic drugs associated with chemotherapy have clinical translational potential as a therapy strategy to avoid or reverse cancer resistance, requiring further investigation.