前列腺癌细胞组蛋白H3甲基化的差异

 目的：整体分析雄激素依赖性和非依赖性前列腺癌细胞组蛋白H3甲基化差异,探讨前列腺癌从激素依赖性发展为非激素依赖性的表观遗传机制。方法：应用重甲基细胞培养条件下氨基酸稳定同位素标记(SILAC)技术结合生物质谱分析雄激素依赖性前列腺癌细胞LNCaP和非依赖性前列腺癌细胞DU145组蛋白H3的甲基化修饰谱,寻找差异的修饰位点和模式;通过Western blotting验证所发现的差异修饰;采用real-time PCR检测2株细胞相关甲基化酶和去甲基化酶的表达差异。结果：质谱鉴定发现2株前列腺癌细胞的组蛋白H3存在5个甲基化位点,甲基化模式分别为H3K14me2、H3R17me1、H3K36me1、H3K36me2、H3K36me3、H3R72me2、H3K79me1和H3K79me2。其中,包含甲基化位点H3K36的肽段有2种,分别为“KSAPATGGVKKPHR”和“KSAPSTGGVKKPHR”,前者鉴定到的频数高于后者,两者的区别在于第31位的氨基酸分别为A与S,前者归属于组蛋白H3变异体H31T、H31和H32,主要出现在DU145细胞中,后者归属于组蛋白H3变异体H33,在LNCaP细胞中出现次数稍多;提示2株细胞可能表达不同的组蛋白H3变异体,从而导致甲基化模式的差异。Western blotting检测发现H3K36的一甲基化和二甲基化在2株细胞间没有差异,而其在DU145细胞中的三甲基化程度显著高于LNCaP细胞。Real-time PCR检测显示DU145细胞的H3K36去甲基化酶mRNA表达比LNCaP细胞有所降低。结论：组蛋白H3变异体和H3K36去甲基化酶的差异表达可能导致非激素依赖性前列腺癌细胞H3K36三甲基化增加,成为前列腺癌从激素依赖性发展为非激素依赖性的一种表观遗传转变。     

组蛋白H3K36me3与缺血再灌注诱导小鼠急性肾损伤的相关性研究

目的:研究组蛋白H3K36三甲基化(H3K36me3)在缺血再灌注(IR)诱导的急性肾损伤(AKI)小鼠肾组织中的表达,分析其与肾组织中N-赖氨酸甲基转移酶SMYD2及肾损伤程度的相关性,为临床治疗IR-AKI提供新的靶点。方法:30只ICR小鼠随机分为IR组(n=15)和假手术组(sham组,n=15),应用微动脉夹夹闭双侧肾蒂45 min构建IR模型,于造模后24 h收取小鼠血清和肾组织标本。生化法检测血尿素氮(BUN)和血清肌酐(SCr);HE染色检测肾组织病理学改变;免疫组织化学(IHC)染色检测肾组织中NGAL和cleaved caspase-3的表达;Western blot检测肾组织NGAL、SMYD2、H3K36me3、p-P53、P53、cleaved caspase-3、Bax、Bcl-2、STAT3、p-STAT3、JNK和p-JNK1/2/3蛋白的水平。应用Pearson相关法分析H3K36me3与肾组织SMYD2及NGAL的相关性。结果:与sham组相比,IR组BUN和SCr水平显著升高(P<0.05);HE染色显示,IR组肾小管上皮细胞水肿、脱落、坏死,刷状缘脱落,管腔内大量细胞碎屑残留;IHC染色显示,IR组肾小管上皮细胞中NGAL和cleaved caspase-3明显增多;Western blot结果显示,IR组NGAL、SMYD2、H3K36me3、p-P53、cleaved caspase-3、Bax、STAT3、p-STAT3、JNK及p-JNK1/2/3蛋白的水平明显上调(P<0.05),Bcl-2蛋白水平明显下调(P<0.05);肾组织H3K36me3同SMYD2和NGAL的水平均呈显著正相关。结论:H3K36me3与IR-AKI小鼠肾损伤程度及肾组织SMYD2均密切相关,H3K36me3表达上调可能与STAT3和JNK信号通路活化共同参与调控IR-AKI的发生发展。     

人组蛋白H3真核表达载体的构建及功能初步检测

目的构建带myc标签的人组蛋白H3基因真核表达载体,获得Myc-H3融合表达蛋白,并对其功能进行初步检测。方法采用PCR技术从乳腺文库中扩增人H3基因编码序列,将其正确插入pXJ-40-myc载体,重组质粒转染人胚肾293T细胞,Western blot法检测融合蛋白表达,通过免疫共沉淀技术检测融合蛋白与已知结合蛋白组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶(LSD1)和组蛋白甲基转移酶(EZH2)的相互作用。结果构建得到组蛋白H3基因的真核表达载体,双酶切鉴定得到与预期片段大小相符的外源基因插入片段,经测序与目的序列完全一致;经Western blot法检测,融合蛋白成功表达;免疫共沉淀检测证实Myc-H3融合蛋白可以和已知相互作用蛋白LSD1及EZH2相互作用。结论成功构建组蛋白H3真核表达载体,该融合蛋白正确表达。     

UHRF2在羟基脲所致的DNA损伤应答中促进H3K9乙酰化抑制细胞增殖

目的探讨UHRF2在羟基脲所致的DNA损伤应答中对H3K9乙酰化及细胞增殖的影响。方法体外培养HEK293细胞,构建羟基脲所致的DNA损伤细胞模型;转染p CMV-3×Flag-UHRF2质粒,用Western blot评估p CMV-3×Flag-UHRF2转染效率及H3K9乙酰化水平;CCK8法检测HEK293细胞增殖。结果 HEK293细胞经2.5 mmol/L羟基脲处理12 h后,DNA出现了明显的损伤;转染p CMV-3×Flag-UHRF2质粒后,UHRF2蛋白表达显著升高(P0.01);DNA损伤应答中H3K9乙酰化显著增加(P0.05);细胞增殖能力明显下降(P0.05)。结论 UHRF2在羟基脲所致的DNA损伤应答中促进组蛋白H3K9乙酰化抑制细胞增殖。     

室管膜瘤临床病理特征及H3K27me3表达的意义

目的探讨室管膜瘤(ependymomas, EPN)中H3K27me3的表达及其与预后的相关性。方法回顾性分析48例EPN的临床病理学特征,采用免疫组化法检测H3K27me3的表达,分析其在不同部位及不同组织学分级的表达差异及与肿瘤预后的关系。结果 48例EPN中男性19例,女性29例;30例位于脊髓、5例位于幕上、13例位于后颅窝;WHOⅠ级4例、WHOⅡ级33例、WHOⅢ级11例;48例EPN中9例预后不佳(7例复发、2例死亡)。EPN标本GFAP、Olig-2、EMA免疫组化阳性率分别为100%、11%、79%;4例幕上EPN行L1CAM检测均为阳性,其中3例行FISH检测显示C11orf95-RELA融合基因阳性,随访阳性患者中1例出现复发。5例H3K27me3表达缺失均发生于后颅窝EPN,统计学分析显示WHO分级、H3K27me3表达在后颅窝、脊髓、幕上EPN中差异有统计学意义(P0.05)。H3K27me3缺失组和H3K27me3未缺失组间总生存期差异无显著性(P0.05),而无进展生存期差异有显著性(P0.05)。结论 H3K27me3表达缺失的EPN主要好发于后颅窝,常见于儿童及青少年人。H3K27me3可作为判断后颅窝EPN分子分型及评估预后的标志物。     

组蛋白赖氨酸去甲基化与基因调控

随着组蛋白赖氨酸去甲基化酶的发现,证实组蛋白赖氨酸甲基化是一个可以逆转的组蛋白表遗传修饰。赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(lysinespecificdemethylase1,LSD1)是一个FAD依赖性胺氧化酶,它能够特异性脱去单甲基化和二甲基化H3K4和H3K9位点上的甲基基团。JmjC蛋白JHDM1、JHDM2、JMJD23个亚家族都具有组蛋白赖氨酸去甲基化酶活性。目前证实组蛋白甲基化与去甲基化失平衡与肿瘤发生相关。组蛋白赖氨酸去甲基化酶有可能成为一个新的抗肿瘤治疗靶标。     

组蛋白甲基化酶G9a对不同程度糖尿病足溃疡治疗干预的调控影响作用分析

目的 从治疗角度对组蛋白甲基化酶G9a在糖尿病足溃疡中的调控机制进行探索分析.方法 选取2型糖尿病足患者及对照受试者,取血液样本通过实时定量PCR测定组蛋白甲基化酶G9a以及H3K9me2表达水平;比较病情严重程度不同的两组疗效以及组蛋白甲基化酶G9a表达情况和疗效.SPSS17.0用于统计分析.结果 2型糖尿病足患者治疗后轻症组足溃疡面积减少30％及以上的比例高于重症组;轻症组治愈率和总有效率较高,无效率较低.治疗前轻症组及重症组患者组蛋白表达水平均低于对照组,但未见组间差别;同时H3K9me2在足溃疡患者中水平降低.治疗后两组患者与治疗前水平比较均有所提高,但仍低于对照组;且治疗后轻症足溃疡组的G9a表达、H3K9me2表达水平均高于重症患者.结论 组蛋白甲基化酶G9a可能参与糖尿病足溃疡的发生与发展,治疗干预可提高患者G9a表达,轻症患者增高更多.     

Atf7ip是骨形态发生蛋白2促小鼠胚胎成体细胞成骨分化的负调节因子

背景：Atf7ip是否参与成骨分化的调控尚未明确,研究其对成骨分化的影响及具体机制具有重要意义。目的：探讨Atf7ip对骨形态发生蛋白2促小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(MC3T3-E1)成骨分化的影响。方法：将体外培养的MC3T3-E1细胞分为正常组、干扰组(NC-si RNA组、Atf7ip-si RNA组)、高表达组(CMV-VC组、CMV-Atf7ip组),转染处理24 h,然后使用200 ng/mL骨形态发生蛋白2分别处理0,12,24,48 h,qRT-PCR检测各组细胞中Atf7ip、碱性磷酸酶、骨钙素、Ⅰ型胶原α1的mRNA表达水平,Western blot检测成骨分化标记分子Sp7、Runx2的蛋白表达以及Atf7ip结合分子SETDB1、组蛋白H3、H3K9me3甲基化的表达,并进行碱性磷酸酶活性分析。结果与结论：(1)随骨形态发生蛋白2处理时间增加,Atf7ip的蛋白及mRNA表达减少,而Sp7、Runx2的蛋白表达和骨钙素、碱性磷酸酶的mRNA表达显著增加(P <0.05);Atf7ip结合分子SETDB1的蛋白表达并无明显改变;(2)与NC-siRNA组比较,...     

组蛋白H3K27M诱发弥漫中线胶质瘤的发病机制

弥漫中线胶质瘤属于高度恶性的胶质细胞肿瘤,H3 K27 M突变是其重要的分子改变.研究显示,H3 K27 M可能通过多种途径影响PRC2活性,减少H3 K27三甲基化程度.H3 K27 me3的降低,使其受抑制的基因激活,导致肿瘤的发生.该文现对H3 K27 M诱发弥漫中线胶质瘤的多种可能机制及相关靶向治疗进展作一综述...     

子宫内膜异位症中组蛋白H3K27Me3及其修饰酶的表达及意义

目的探讨组蛋白H3K27Me3及其修饰酶EZH2、KDM6B在子宫内膜异位症(endometriosis, EM)中的表达及意义。方法收集30例腹腔镜下手术切除卵巢EM病灶组织(增生期和分泌期各15例)及30例其它异位部位EM病灶组织(8例结直肠、10例盆腔、7例腹壁皮肤、5例输卵管)为实验组,60例因子宫肌瘤或卵巢纤维瘤等良性病变行在位子宫内膜诊刮组织为对照组(增生期和分泌期各30例)。采用免疫组化EnVision两步法及Western blot法检测H3K27Me3、EZH2、KDM6B的表达水平。收集实验组卵巢EM的临床各指标,包括患者年龄、体重指数(BMI)、病灶大小、痛经评分、月经周期、盆腔液CA125浓度、rAFS评分,应用相应统计学方法分析H3K27Me3及其修饰酶的表达与临床各指标的相关性。结果 H3K27Me3和EZH2在实验组卵巢EM病灶与对照组正常分泌期子宫内膜中的表达差异无显著性(P0.05),两者的表达水平均高于对照组正常增生期子宫内膜(P0.01),KDM6B在各组中均高表达且组间差异无显著性(P0.05);各蛋白在实验组不同异位部位中的表达差异无显著性(P0.05);月经周期对卵巢EM组各蛋白的表达无显著影响(P0.05)。患者年龄、BMI、病灶大小、盆腔液CA125浓度及rAFS评分与H3K27Me3、EZH2的表达呈正相关(P0.01),痛经程度与H3K27Me3、EZH2的表达无相关性(P0.01)。结论组蛋白H3K27Me3及其修饰酶EZH2在EM中高表达,孕酮可通过EZH2的甲基化作用使H3K27Me3的表达增加。H3K27Me3、EZH2的表达水平可在一定程度上反映EM病变严重程度,H3K27Me3可能成为EM的一个潜在生物蛋白标记,EZH2作为H3K27Me3的修饰酶或能成为EM诊治的潜在新靶点。     

PI3K/Akt在线粒体ATP敏感性钾通道开放抑制缺氧复氧大鼠心肌微血管内皮细胞FKN表达中的作用 

目的 观察PI3K/Akt信号在线粒体ATP敏感性钾通道（mito-KATP）开放抑制缺氧复氧大鼠心肌微血管内皮细胞（MMECs）fractalkine(FKN)表达中的作用。方法 培养SD大鼠离体MMECs,建立缺氧复氧损伤模型24皿,随机分为4组( EM>n /EM>=6)：正常对照组（N组）、缺氧/复氧组（H/R组）、二氮嗪预处理+缺氧/复氧组（DZ组）、LY294002+二氮嗪预处理+缺氧/复氧组（LY294002+DZ组）。DZ组加入100μmol/L二氮嗪预处理2h,LY294002+DZ组在加入 100μmol/L LY294002预处理2h后再加入100μmol/L二氮嗪预处理2h,然后和缺氧复氧组同样进行缺氧2h、复氧2h。Hoechst染色观察凋亡细胞显微结构,四甲基偶氮唑盐（MTT）法测定细胞活力,RT-PCR检测Akt和FKNmRNA水平, Western blotting检测Akt蛋白水平。结果 与N 组比较,H/R组细胞增殖率显著降低（EM>P /EM><0.01）、凋亡率显著升高（EM>P/EM> <0.01）, FKN mRNA和FKN蛋白表达显著增加（P <0.01）、Akt mRNA和Akt蛋白升高（ EM>P/EM> <0.05）。与H/R组比较,DZ组细胞增殖率显著升高（EM>P/EM> <0.01）、凋亡率显著降     

己酮可可碱抑制大鼠非酒精性脂肪性肝炎肝细胞的凋亡

目的 探讨凋亡相关基因在非酒精性脂肪性肝炎(NASH)发生发展中的作用机制,以及己酮可可碱(PTX)对非酒精性脂肪性肝炎(NASH)大鼠的抗凋亡作用. 方法 SD大鼠68只,标准饲料喂养1周后,随机分为8组:8周对照组(6只),8周模型组(10只),12周对照组(6只),12周模型组(10只),12周治疗组(10只),16周对照组(6只),16周模型组(10只),16周治疗组(10只).用高脂饮食法建立大鼠非酒精性脂肪性肝炎模型,腹主动脉取血检测血浆谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氮酶(AST)水平,采用免疫组织化学的方法检测肝Bcl-2、Bax、Caspase-3蛋白的表达情况,应用RT-PCR检测Caspase-3 mRNA的转录情况. 结果 各模型组ALT、AST均高于对照组,且模型组的ALT、AST逐渐增高.免疫组织化学实验结果表明,与同周数的对照组相比,各周模型组Bcl-2、Bax、Caspase-3的表达均有显著性增加(P<0.05),与同周数的模型组相比,12周、16周PTX治疗组Bcl-2、Bax、Caspase-3的蛋白表达有显著的降低(P<0.05). 结论 细胞凋亡是NASH的一个重要发病机制,己酮可可碱对NASH大鼠肝脏细胞凋亡有一定的抑制作用.     

Diverse ways to be specific: a novel Zn-binding domain confers substrate specificity to UTX/KDM6A histone H3 Lys 27 demethylase

Histone methylations are highly regulated by site-specific histone methyltransferases and demethylases. In this issue of Genes & Development, Sengoku and Yokoyama (pp. 2266-2277) demonstrate that a novel Zn-binding domain and the Jumonji domain of UTX/KDM6A (Lys demethylase 6A) recognize histone H3 and together function as a substrate specificity determinant for H3K27 demethylation. This study demonstrates the mechanism of site-specific demethylation by UTX/KDM6A and implicates that histone demethylases use diverse methods to accomplish target specificity.     

溶血磷脂酸受体3在小鼠胚胎围着床期子宫内膜的表达及意义

目的 探讨溶血磷脂酸受体3(LPA-R3)nRNA和蛋白在小鼠胚胎着床过程中表达的动态变化. 方法 将78只雌性昆明小鼠随机分为真孕组(36只)、假孕组(36只)和对照组(6只),应用反转录.聚合酶链反应(RT-PCR)和Western blotting以及免疫组织化学SP法,检测胚胎围着床期(0～6d)LPA-R3 mRNA和蛋白在小鼠子宫内膜的表达和定位. 结果 LPA-R3主要分布于小鼠子宫内膜腔上皮、腺上皮和部分基质细胞的胞质.LPA-R3 mRNA和蛋白在小鼠胚胎着床过程中,3d时开始上升,4d时达峰值.5d、6d骤然下降至基础水平.假孕组子宫内膜LPA-R3mRNA和蛋白表达水平及变化规律与相应同期真孕组一致. 绪论 LPA-R3可能参与了胚胎的着床和子宫内膜容受性的建立过程.     

三种含硒化合物对K562细胞的抑制作用

目的 研究比较3种新的含硒化合物在体内、外的抗癌作用和作用机制. 方法 通过四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法和移植瘤生长抑制实验及形态学观察、流式细胞术以及激光扫描共焦显微镜,检测分析含硒化合物对K562细胞的抑制作用. 结果 3种含硒化合物能明显抑制K562细胞增殖(P<0.05)和S180、H22移植瘤(n=10)的生长(P<0.01);使K562细胞出现体积缩小,细胞膜完整,染色质高度凝集,边集,核浓染、碎裂,伴有出泡现象和凋亡小体出现等典型的凋亡特征;对K562细胞的周期分布有明显影响,且在大剂量时出现了明显的亚二倍体峰;能够明显增加K562细胞内Ca2+、Mg2+和细胞内活性氧(ROS)的荧光强度(P<0.01),但pH值和线粒体膜电位显著降低(P<0.01). 结论 3种含硒化合物均有体内、体外抗肿瘤作用,其作用机制可能与Ca2+、Mg2+、(活性氧ROS)、pH值和线粒体膜电位(MMP)诱导的细胞凋亡有关.     

β-catenin在四氯化碳诱导的小鼠肝纤维化过程中的定位、表达及意义

目的 探讨肝纤维化发生过程中β-连环蛋白(β-catenin)定位、表达及意义.方法 健康雄性昆明小鼠(n=45)随机分为对照组(n=15)与实验组(n=30).实验组小鼠皮下注射50% 四氯化碳(CCl4)-粟米油混合液(6ml/kg),2次∕周,对照组皮下注射同等剂量的粟米油.各组分别于造模1周、4周和8周后取小鼠肝脏,常规制作石蜡切片,Masson染色及Desmin免疫组织化学法观察比较不同组别小鼠肝纤维化病理变化,RT-PCR及免疫组织化学方法检测不同时间点各组小鼠肝组织内β-catenin的表达及定位.结果 Masson染色结果显示,对照组肝汇管区结缔组织内及血管壁有少量细小纤维,实验组小鼠肝脏汇管区和中央静脉及其周围胶原纤维增多;随损伤时间延长纤维增生愈加明显.Desmin免疫组织化学结果显示,各组别均有阳性表达,但损伤组各时间点desmin阳性表达细胞数明显高于对照组(P<0.05 或P<0.001).RT-PCR结果显示,CCl4损伤1周后肝内β-catenin mRNA水平与对照组相比无明显差别(P＞0.05),损伤4周及8周β-catenin mRNA水平则明显下降,与对照组相比差异均有显著性(P<0.01).免疫组织化学结果显示,对照组β-catenin弱表达于肝细胞膜及胆管上皮细胞膜和胞质,而损伤组β-catenin阳性反应主要定位于肝内增生的细胞团及新生胆管上皮细胞质,各组间积分吸光度值差别有显著性(P<0.01).结论 CCl4诱导的肝纤维化过程中β-catenin mRNA表达与蛋白表达不同步,阳性表达细胞主要为新生的细胞团及胆管上皮细胞.     

重组BJ46a 蛋白抑制B16 细胞的体外侵袭及转移

目的 探讨蛇毒金属蛋白酶抑制剂BJ46a的抗肿瘤侵袭及转移作用. 方法 以蛇毒金属蛋白酶抑制剂BJ46a为目的基因,选择杆状病毒表达系统生产重组BJ46a蛋白,纯化并测定其生物学活性;利用Alamar blue法及Transwell小室分析法评价重组蛋白对小鼠黑色素瘤细胞B16体外生长、黏附、运动和侵袭能力的影响(n＝3). 结果 经ProBond亲和层析纯化出的重组BJ46a蛋白具有抑制基质金属蛋白酶(MMPs)的活性;经重组BJ46a蛋白处理的B16 细胞穿过 Matrigel的细胞数明显低于对照组(P<0.01),抑制率为84.8%. 结论重组BJ46a蛋白能抑制B16细胞的侵袭转移.     

LSD1 knockdown confers protection against osteoclast formation by reducing histone 3 lysine 9 monomethylation and dimethylation in ITGB3 promoter

ITGB3, an osteoclast marker, is involved in osteoclast formation. Nevertheless, its related mechanism remains poorly characterized. Herein, this study examines the mechanisms affecting osteoclast formation with the involvement of ITGB3. Osteoclast formation was induced with macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) and receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand (RANKL), followed by measurement of the mRNA and protein expression of ITGB3 and LSD1. After gain- and loss-of-function assays, cell viability and the expression of osteoclast marker genes (NFATc1, ACP5, and CTSK) were assessed, and osteoclast formation was evaluated with TRAP staining. ChIP assays were used to examine histone 3 lysine 9 (H3K9) monomethylation (H3K9me1) and H3K9 dimethylation (H3K9me2) modifications and LSD1 protein enrichment in the ITGB3 promoter. During osteoclast formation, ITGB3 and LSD1 were gradually augmented. Knockdown of LSD1 or ITGB3 curbed cell viability, the expression of osteoclast marker genes, and osteoclast formation. Moreover, overexpression of ITGB3 nullified the suppressive impact of LSD1 knockdown on osteoclast formation. Mechanistically, LSD1 promoted ITGB3 expression by reducing H3K9 levels in the ITGB3 promoter. LSD1 enhanced ITGB3 expression by decreasing H3K9me1 and H3K9me2 levels in ITGB3 promoter to boost osteoclast formation.     

KDM4A,KDM4B and KDM4C in non-small cell lung cancer

KDM4A, KDM4B and KDM4D are lysine demethylases which demethylate H3 at lysine K9 and K36 sites, additionally KDM4D also the H1.4 linker histone at K26 lysine. Lysine methylation changes can repress or induce gene expression at specific sites thus influencing cellular functions. We analysed the immunohistochemical expression of KDM4A, KDM4B and KDM4D in a clinical material of 188 patients with lung carcinomas. There were 132 (70%) squamous cell carcinomas, 53 (28%) adenocarcinomas and 3 (2%) large cell carcinomas in the study. Additionally, the trimethylated state of chromatin was detected with an antibody to trimethylated H3K9 residue. Nuclear KDM4A and KDM4D were associated with the presence of lymph node metastases in tumors. Cytoplasmic KDM4A was associated with poor survival of the patients (P = 0.015) and with a shorter recurrence free interval (P = 0.028). KDM4A and KDM4D appear to have a significant role in the metastatic spread of lung carcinomas. The findings are also in line with their proposed involvement in mechanisms associated with cell proliferation, apoptosis and DNA repair.