赖氨酸甲基转移酶PR-Set7在亚砷酸钠致人永生化皮肤角质形成细胞DNA损伤中的作用

目的探讨组蛋白甲基转移酶PR-Set7在亚砷酸钠致人永生化皮肤角质形成细胞(Ha Ca T细胞)DNA损伤中的作用机制。方法将处于对数生长期的Ha Ca T细胞暴露于含终浓度分别为0(对照)、1.25、2.5、5、10μmol/L亚砷酸钠的DMEM高糖培养基染毒24 h。采用MTT法测定Ha Ca T细胞的存活情况。另设对照(24 h)组、亚砷酸钠(10μmol/L,24 h)染毒组、PR-Set7小干扰RNA干扰组(Si PR-Set7,50 nmol/L,48 h)和联合暴露(50 nmol/L Si PR-Set7干扰48 h后,10μmol/L亚砷酸钠暴露24 h)组。分别采用q RT-PCR法检测PR-Set7 m RNA的表达水平,采用Western blot法检测H4K20me1和PR-Set7蛋白的表达水平,采用单细胞凝胶电泳法检测DNA损伤水平。结果与对照组相比,5、10μmol/L亚砷酸钠染毒组Ha Ca T细胞的存活率均较低,差异有统计学意义(P0.05)。与对照组比较,5、10μmol/L亚砷酸钠染毒组Ha Ca T细胞PR-Set7蛋白和m RNA的表达水平均升高,而H4K20me1蛋白的表达水平降低;2.5、5、10μmol/L亚砷酸钠染毒组Ha Ca T细胞尾部DNA%及尾矩升高,差异有统计学意义(P0.05)。随着亚砷酸钠染毒浓度的升高,Ha Ca T细胞PR-Set7蛋白和m RNA的表达水平均呈上升趋势,而H4K20me1蛋白和m RNA的表达水平呈下降趋势,DNA损伤水平(尾部DNA%及尾矩)呈上升趋势。与对照组比较,Si PR-Set7干扰组Ha Ca T细胞PR-Set7蛋白的表达大幅下降;亚砷酸钠染毒组、Si PRSet7干扰组和联合暴露组Ha Ca T细胞H4K20me1蛋白的表达水平均降低,而尾部DNA%及尾矩均升高,差异有统计学意义(P0.05)。与亚砷酸钠染毒组比较,联合暴露组Ha Ca T细胞PR-Set7蛋白和m RNA以及H4K20me1蛋白的表达均降低,而Ha Ca T细胞尾部DNA%及尾矩均升高,差异有统计学意义(P0.05)。结论在对Ha Ca T细胞进行PR-Set7干扰后,亚砷酸钠可能通过抑制组蛋白甲基转移酶PR-Set7蛋白及m RNA的表达水平,从而降低H4K20me1的修饰水平,影响Ha Ca T细胞DNA损伤修复能力,使DNA损伤加重。     

亚砷酸钠对人正常肝细胞凋亡及Bax和Bcl-2 mRNA和蛋白表达的影响

目的探讨亚砷酸钠对人正常肝(L-02)细胞凋亡及Bax、Bcl-2 m RNA和蛋白表达的影响。方法将L-02肝细胞分别暴露于含0(对照)、50、100、150μmol/L亚砷酸钠的培养基中暴露24 h。采用MTT法检测L-02肝细胞的存活率,采用流式细胞术检测L-02肝细胞凋亡率,采用RT-PCR的方法检测Bax、Bcl-2 m RNA相对表达情况,采用Westernblotting方法检测L-02肝细胞中Bax、Bcl-2蛋白的表达情况。结果与对照组相比,各浓度亚砷酸钠染毒组L-02细胞的存活率均较低,凋亡率均较高,差异均有统计学意义(P0.05);且随着亚砷酸钠染毒浓度的升高,L-02细胞的存活率呈下降趋势,而凋亡率上升趋势。与对照组相比,各浓度亚砷酸钠染毒组L-02细胞中Bcl-2、Bax m RNA和蛋白的表达水平均较高,100μmol/L亚砷酸钠染毒组Bcl-2 m RNA/Bax m RNA值也较高,而150μmol/L亚砷酸钠染毒组Bcl-2 m RNA/Bax m RNA值及50、150μmol/L亚砷酸钠染毒组Bcl-2蛋白/Bax蛋白值均较低,差异均有统计学意义(P0.05)。结论亚砷酸钠可抑制L-02肝细胞的生长,诱导细胞凋亡的发生;其机制可能与Bcl-2家族的激活有关。     

砷对人永生化角质形成细胞核转录因子红细胞系-2p45相关因子-2和Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1基因表达的影响

目的探讨不同剂量亚砷酸钠对人永生化角质形成细胞(human keratinocytes cell,Ha Ca T)Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)和核转录因了红细胞系-2 p45相关因子-2(Nrf2)基因表达的影响。方法将Ha Ca T细胞分别暴露于终浓度为0(对照)、1.30、3.25、6.50μmol/L的亚砷酸钠培养基中培养24、48、72 h。采用流式细胞仪检测Ha Ca T细胞凋亡率,采用实时荧光定量(real-time quantitative PCR)检测Ha Ca T细胞中Nrf2、Keap1 m RNA的表达水平。结果与对照组相比,1.30μmol/L亚砷酸钠染毒24 h后Ha Ca T细胞的凋亡率降低,而3.25、6.50μmol/L亚砷酸钠染毒48、72 h后Ha Ca T细胞的凋亡率升高,差异均有统计学意义(P0.05);且随着亚砷酸钠染毒时间的延长和染毒剂量的升高,Ha Ca T细胞的凋亡率均呈上升趋势。与对照组相比,1.30μmol/L亚砷酸钠染毒24、48、72 h和3.25μmol/L亚砷酸钠染毒24 h后Ha Ca T细胞中Nrf2 m RNA的表达水平均增高,而3.25、6.50μmol/L亚砷酸钠染毒72 h后Ha Ca T细胞中Nrf2 m RNA的表达水平均下降,差异有统计学意义(P0.05);且随着亚砷酸钠染毒时间的延长和染毒剂量的升高,Ha Ca T细胞Nrf2 m RNA的表达水平均呈下降趋势。与对照组相比,1.30、3.25μmol/L亚砷酸钠染毒72 h和3.25、6.50μmol/L亚砷酸钠染毒48 h后Ha Ca T细胞中Keap1 m RNA的表达水平均增高,差异有统计学意义(P0.05)。随着亚砷酸钠染毒时间的延长,1.30μmol/L亚砷酸钠染毒组Ha Ca T细胞中Keap1 m RNA的表达水平呈波动性上升,3.25μmol/L亚砷酸钠染毒组Ha Ca T细胞中Keap1 m RNA的表达水平呈逐渐上升趋势,6.50μmol/L亚砷酸钠染毒组Ha Ca T细胞中Keap1 m RNA的表达水平呈先上升后下降;随着亚砷酸钠染毒剂量的升高,24、72 h时Ha Ca T细胞中Keap1 m RNA的表达水平呈下降趋势,而48 h时Ha Ca T细胞中Keap1 m RNA的表达水平呈上升趋势。结论亚砷酸钠可抑制Ha Ca T细胞的生长,诱导凋亡和角化的发生,其机制可能与Nrf2和Keap1基因的表达有关。     

三氯乙酸对L-02细胞DNA甲基化转移酶1蛋白及mRNA表达的影响

目的探讨三氯乙酸(TCA)染毒对L-02细胞DNA甲基化转移酶1(DNMT1)蛋白及mRNA表达的影响。方法取处于对数生长期的正常肝细胞(L-02细胞),分别加入含0(对照)、0.1、0.3、0.9 mmo/L TCA的培养液继续培养24、48、72 h,同时,设DNA甲基化酶抑制剂5-氮杂胞苷(5-aza-d C,5μmol/L)处理组,TCA-re组(0.9 mmol/L TCA处理后换正常培养基继续培养24 h)和人肝癌(HepG2)细胞组作为对照。检测细胞DNMT1蛋白和mRNA的表达水平。结果与对照组比较,各浓度TCA染毒组及5-aza-d C处理组、TCA-re组L-02细胞DNMT1 mRNA的表达水平均较低,而HepG2细胞组DNMT1 mRNA的表达水平较高,差异均有统计学意义(P0.05)。与相同剂量TCA染毒24 h比较,各浓度TCA染毒48、72 h后L-02细胞DNMT1 mRNA的表达水平均较低,除0.1、0.9 mmol/L TCA染毒48 h外,差异均有统计学意义(P0.05)。且随着TCA染毒浓度的升高和染毒时间的延长,L-02细胞DNMT1 mRNA的表达水平均呈下降趋势。与0.9 mmol/L TCA染毒组比较,TCA-re组L-02细胞DNMT1 mRNA的表达水平较高,差异有统计学意义(P0.05)。与对照组比较,各浓度TCA染毒组及5-aza-d C处理组L-02细胞DNMT1蛋白的表达水平均较低,除0.1 mmol/L TCA染毒24、48 h及0.3mmol/L TCA染毒24 h外,差异均有统计学意义(P0.05);而TCA-re组L-02细胞和HepG2细胞组DNMT1蛋白的表达水平均无明显变化。与相同剂量TCA染毒24 h比较,各浓度TCA染毒48、72 h后L-02细胞DNMT1蛋白的表达水平均较低,差异均有统计学意义(P0.05)。除TCA染毒24 h时L-02细胞DNMT1蛋白的表达水平随染毒浓度的升高而呈先升高后下降的趋势外,随着TCA染毒浓度的升高和染毒时间的延长,L-02细胞DNMT1蛋白的表达水平均呈下降趋势。与0.9 mmol/L TCA染毒组比较,TCA-re组L-02细胞DNMT1蛋白表达水平较高,差异有统计学意义(P0.05)。结论 TCA体外染毒可能通过抑制DNMT1的表达维持或者促进细胞的DNA低甲基化状态。     

砷对人正常膀胱上皮细胞信号传导与转录激活因子3mRNA表达的影响

目的研究亚砷酸钠对人正常膀胱上皮(SV-HUC-1)细胞中信号传导与转录激活因子3(STAT3)m RNA表达的影响。方法将处于对数生长期的SV-HUC-1细胞分别进行急性染毒[暴露于含终浓度为0(对照)、1、2、4、8、10μmol/L亚砷酸钠的培养基染毒24 h]和慢性染毒[以含终浓度为0(对照)、0.5μmol/L亚砷酸钠的培养基染毒40代]。采用逆转录PCR(RT-PCR)方法检测细胞STAT3 m RNA表达情况。结果与对照组比较,4、8、10μmol/L亚砷酸钠暴露组SV-HUC-1细胞内STAT3 m RNA的表达水平均升高,差异均有统计学意义(P0.05);且随着亚砷酸钠染毒剂量的升高,SV-HUC-1细胞内STAT3 m RNA的表达水平呈先升高后下降的趋势。0.5μmol/L亚砷酸钠慢性暴露组SV-HUC-1细胞内STAT3m RNA的表达水平高于对照组,差异有统计学意义(P0.05)。结论砷可能通过调控STAT3的表达而在砷诱导的SVHUC-1细胞恶性转化中发挥一定作用。     

急性砷暴露对C57BL/6J和129X1/SvJ小鼠肝脏全基因组DNA甲基化的影响

目的研究常用近交系品系C57BL/6J(B6)和129X1/SvJ(129)小鼠急性砷暴露后肝脏全基因组DNA甲基化的差异。方法将健康成年清洁级雄性野生型B6和129小鼠各18只按体重随机分别分为3组,分别为对照组(生理盐水,24 h),亚砷酸钠(5 mg/kg)染毒后6 h、24 h组,每组各6只。采用一次性灌胃方式进行染毒,采用ELISA法检测肝脏中全基因组DNA甲基化水平,采用Western blot法检测肝脏中DNA甲基转移酶DNMT1、DNMT3a、DNMT3b以及砷甲基化相关酶亚甲基四氢叶酸还原酶(5,10-methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)、甲硫氨酸合成酶(methionine synthetase,MTR)、砷甲基转移酶(CYT19)蛋白的表达水平。结果与对照组相比,亚砷酸钠处理后6 h的129小鼠肝脏中全基因组DNA甲基化水平降低,亚砷酸钠处理后24 h的B6小鼠肝脏中全基因组DNA甲基化水平升高,差异均有统计学意义(P0.05)。在基础水平下,129小鼠肝脏中全基因组DNA甲基化水平高于B6小鼠,差异有统计学意义(P0.05);亚砷酸钠处理后24 h时,129小鼠肝脏中全基因组DNA甲基化水平低于B6小鼠,差异有统计学意义(P0.05)。与对照组相比,亚砷酸钠染毒后24 h的B6小鼠肝脏中DNMT1、DNMT3a、DNMT3b的蛋白表达水平均较高,而亚砷酸钠染毒后6 h的129小鼠肝脏中DNMT1、DNMT3a的蛋白表达水平均较低,差异有统计学意义(P0.05)。基础水平下的129小鼠肝脏中DNMT1、DNMT3a、DNMT3b的蛋白表达水平及亚砷酸钠染毒后24 h的129小鼠肝脏中DNMT3b的蛋白表达水平均高于B6小鼠,差异有统计学意义(P0.05)。与对照组相比,仅亚砷酸钠染毒后24 h的B6小鼠肝脏中MTHFR、MTR的蛋白表达水平均较高,差异有统计学意义(P0.05);而亚砷酸钠染毒129小鼠肝脏中MTHFR、MTR、CYT19的蛋白表达水平均无明显变化。基础水平下的129小鼠肝脏中MTHFR、MTR的蛋白表达水平及亚砷酸钠染毒后6 h的129小鼠肝脏中MTHFR的蛋白表达水平均高于B6小鼠,差异有统计学意义(P0.05)。结论急性亚砷酸钠染毒可升高B6小鼠肝脏中全基因组DNA甲基化水平以及DNA甲基转移酶和砷甲基化相关酶蛋白的表达,而降低129小鼠肝脏中全基因组DNA甲基化水平以及DNA甲基转移酶和砷甲基化相关酶蛋白的表达。     

c-jun末端激酶在亚砷酸钠致人胚胎肝细胞损伤中的表达

目的探讨亚砷酸钠染毒对人胚胎肝(L-02)细胞中c-jun末端激酶(JNK)的变化。方法将处于对数生长期的L-02细胞分别暴露于终浓度为0(对照)、50、100、150μmol/L的亚砷酸钠溶液中培养24 h,采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测细胞生长情况,采用流式细胞术检测染毒24 h时的细胞周期及细胞凋亡率;采用蛋白杂交(Western-blot)法检测JNK及p-JNK的蛋白表达水平。结果与对照组相比,各浓度亚砷酸钠染毒组L-02细胞的存活率及G0-G1期构成比均较低,JNK、p-JNK的蛋白表达水平和S期构成比及凋亡率均较高;而G2-M期构成比在50μmol/L亚砷酸钠染毒组较低,在100、150μmol/L亚砷酸钠染毒组均较高,差异均有统计学意义(P0.05)。且随着亚砷酸钠染毒浓度的升高,L-02细胞凋亡率及JNK和p-JNK蛋白的表达水平均呈上升趋势,细胞存活率呈下降趋势。结论亚砷酸钠诱导L-02细胞凋亡可能与JNK及p-JNK表达的增加有关。     

亚砷酸钠对人淋巴细胞白细胞介素和穿孔素及颗粒酶B的影响

目的探讨亚砷酸钠体外染毒对人淋巴细胞白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、IL-10、穿孔素(perforin,PFP)和颗粒酶B(granzyme B,Gr B)水平的影响。方法采集健康成年人外周血,密度梯度离心分离出淋巴细胞,分别暴露于含终浓度为0.00(对照)、5.00、10.00、20.00、30.00μmol/L亚砷酸钠的培养基染毒12、24、48 h。采用HE染色法鉴定染毒模型;MTT比色法检测细胞存活率;ELISA法检测IL-6、IL-10、PFP和Gr B的水平。结果与不同时间的对照组相比,5.00μmol/L亚砷酸钠染毒组淋巴细胞的存活率均升高,而10.00~30.00μmol/L亚砷酸钠染毒组淋巴细胞的存活率均降低,差异有统计学意义(P0.05)。与相同浓度亚砷酸钠染毒12 h比较,20.00、30.00μmol/L亚砷酸钠染毒24 h及10.00~30.00μmol/L亚砷酸钠染毒48 h淋巴细胞的存活率均降低,差异有统计学意义(P0.05)。与对照组相比,10.00~30.00μmol/L亚砷酸钠染毒12 h组和各浓度亚砷酸钠染毒24 h组及20.00、30.00μmol/L亚砷酸钠染毒48 h组淋巴细胞分泌的IL-6水平均较高,差异有统计学意义(P0.05)。与对照组相比,30.00μmol/L亚砷酸钠染毒12 h组和20.00、30.00μmol/L亚砷酸钠染毒24 h组及10.00~30.00μmol/L亚砷酸钠染毒48 h组淋巴细胞分泌的IL-10水平均较高,差异有统计学意义(P0.05)。与对照组相比,10.00~30.00μmol/L亚砷酸钠染毒12、24 h组及各浓度亚砷酸钠染毒48 h组淋巴细胞分泌的PFP水平均较高,差异有统计学意义(P0.05)。与相同浓度亚砷酸钠染毒12 h比较,各浓度亚砷酸钠染毒组淋巴细胞分泌的PFP水平均升高,除10.00μmol/L亚砷酸钠染毒24 h外,差异均有统计学意义(P0.05)。与对照组相比,30.00μmol/L亚砷酸钠染毒12 h组和20.00、30.00μmol/L亚砷酸钠染毒24、48 h组淋巴细胞分泌的Gr B水平均较高,差异有统计学意义(P0.05)。不同浓度亚砷酸钠染毒12、24、48 h后淋巴细胞分泌的IL-6、IL-10、Gr B水平间比较,差异均无统计学意义(P0.05)。结论砷暴露可诱导IL-6、IL-10、穿孔素及颗粒酶B表达水平升高,导致细胞因子分泌平衡紊乱,此可能在砷致免疫系统损伤中发挥重要作用。     

3种抗氧化剂对亚砷酸钠染毒人膀胱上皮细胞血管内皮生长因子表达的拮抗作用研究

目的探讨抗氧化剂褪黑素(melatonin,MEL)、N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl cysteine,NAC)、维生素C(Vitamin,VC)对砷诱导人正常膀胱上皮(SV-HUC-1)细胞血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)表达的拮抗作用。方法将处于对数生长期的SV-HUC-1细胞暴露于含终浓度分别为0(对照)、0.5、1、2、4、8、10μmol/L亚砷酸钠的F12K完全培养基染毒24 h,或者含终浓度分别为4、10μmol/L亚砷酸钠的F12K完全培养基染毒0(对照)、4、12、24、48、72 h;联合暴露组在加入含终浓度分为4μmol/L亚砷酸钠的F12K完全培养基前30 min分别加入1%二甲基亚砜(DMSO)和抗氧化剂MEL、VC、NAC(终浓度分别为0.5、1、1 mmol/L),染毒24 h。分别采用Western blot法和RT-PCR法检测SV-HUC-1细胞VEGF蛋白和mRNA的表达水平。结果 10μmol/L亚砷酸钠染毒组SV-HUC-1细胞VEGF mRNA的表达水平高于对照组,差异有统计学意义(P0.05);且随着亚砷酸钠染毒剂量的升高,SV-HUC-1细胞VEGF mRNA的表达水平呈上升趋势。与对照组比较,4μmol/L亚砷酸钠染毒12、24、48 h及10μmol/L亚砷酸钠染毒24和48 h后SV-HUC-1细胞VEGF mRNA的表达水平均升高,差异有统计学意义(P0.05);且随着亚砷酸钠染毒时间的延长,各剂量组SV-HUC-1细胞VEGF mRNA的表达水平均呈先上升后下降的趋势。与对照组比较,4μmol/L亚砷酸钠+DMSO染毒组SV-HUC-1细胞中VEGF蛋白的表达水平均增加,差异有统计学意义(P0.05)。与4μmol/L亚砷酸钠+DMSO染毒组比较,亚砷酸钠+NAC染毒组SV-HUC-1细胞中VEGF蛋白的表达水平较高,差异有统计学意义(P0.05);而亚砷酸钠与MEL和VC联合染毒组SV-HUC-1细胞中VEGF蛋白的表达水平无明显改变。结论砷能诱导人正常膀胱上皮细胞VEGF表达增加,NAC能增加VEGF表达。     

不同价态砷对DNA和砷甲基转移酶的影响

目的观察不同价态、不同剂量砷染毒大鼠肝脏中DNA甲基转移酶和砷甲基转移酶mRNA的表达情况,寻找两者间的相关性及不同价态砷(iAs3+和iAs5+)体内甲基化间的差异。方法将35只健康清洁级Wistar雄性大鼠按体重随机分为7组,分别为正常对照(去离子水)组和低剂量(1/45 LD50,2.33 mg/kg)、中剂量(1/15 LD50,6.67 mg/kg)、高剂量(1/5LD50,20.00 mg/kg)砷酸氢钠(iAs5+)染毒组以及低剂量(2.33 mg/kg)、中剂量(6.67 mg/kg)、高剂量(20.00 mg/kg)亚砷酸钠(iAs3+)组,每组5只。采用自由饮水方式进行染毒,连续染毒90 d。采用实时荧光定量PCR法测定肝脏中DNA甲基转移酶(DNMT1、DNMT3A、DNMT3B)和砷甲基转移酶(As3MT)mRNA的表达情况。结果与对照组相比,各染毒组大鼠肝脏中As3MT mRNA的表达量较高,DNMT3A、DNMT3B mRNA的表达量较低,高、低剂量亚砷酸钠染毒组和高剂量砷酸氢钠染毒组DNMT1 mRNA的表达量均较高,中剂量亚砷酸钠染毒组和低剂量砷酸氢钠染毒组DNMT1 mRNA的表达量均较低,差异有统计学意义(P<0.05)。随着亚砷酸钠染毒剂量的升高,大鼠肝脏中As3MT mRNA的表达量呈上升趋势,DNMT3A、DNMT3B mRNA的表达量呈下降趋势;随着砷酸氢钠染毒剂量的升高,大鼠肝脏中As3MT mRNA的表达量呈下降趋势,DNMT3A、DNMT3B、DNMT1 mRNA的表达量呈上升趋势。As3MT的表达量与DNMT3A和DNMT3B表达量呈负相关(P<0.01);与DNMT1表达量无相关关系(P>0.01)。结论长期亚慢性暴露iAs3+和iAs5+均可促进As3MT的表达,抑制DNMT3A及DNMT3B的表达,但iAs3+和iAs5+间在剂量-效应关系上呈反向性;机体As3MT表达上调与DNMT3A和DNMT3B表达抑制间具有协同效应,并可导致基因低甲基化。     

微囊藻毒素-LR对小鼠肝细胞DNA甲基化的影响

目的研究微囊藻毒素-LR(MC-LR)暴露对小鼠肝细胞DNA总体甲基化水平及DNA甲基转移酶(DNMTs)mRNA表达的影响。方法将40只健康SPF级昆明小鼠随机分为4组,分别为对照组(含0.02%DMSO)和5、10、20μg/kg MCLR染毒组,每组10只,雌雄各半。采用腹腔注射方式进行染毒,连续染毒20 d。采用高效液相色谱(HPLC)法检测小鼠肝细胞DNA中的脱氧胞苷和5-甲基脱氧胞苷含量,并计算DNA的总体甲基化水平;采用实时荧光定量PCR法检测DNA甲基转移酶DNMT1、DNMT3A和DNMT3B m RNA的表达水平。结果 10、20μg/kg MC-LR染毒组小鼠肝细胞DNA总体甲基化水平,DNMT1、DNMT3A及DNMT3B mRNA的表达水平均低于对照组,差异有统计学意义(P0.05)。小鼠肝细胞DNA总体甲基化水平与DNMT1、DNMT3A、DNMT3B mRNA表达水平均呈正相关(P0.05)。结论 MC-LR可抑制小鼠肝细胞DNMT1、DNMT3A和DNMT3B mRNA的表达,降低DNA总体甲基化水平。     

亚砷酸钠对人永生化皮肤角质形成细胞组蛋白H3K9me2及组蛋白去甲基化酶JHDM2A和JHDM2B表达的影响

目的探讨亚砷酸钠对人永生化皮肤角质形成细胞(HaCaT细胞)组蛋白H3K9me2及组蛋白去甲基化酶JHDM2A、JHDM2B表达的影响。方法将对数生长期HaCaT细胞暴露于含终浓度分别为0.00 (对照)、2.50、5.00、10.00μmol/L亚砷酸钠的DMEM高糖培养基染毒24 h。采用实时荧光定量PCR法检测细胞中的JHDM2A、JHDM2B mRNA表达水平,采用免疫印迹法检测H3K9me2修饰水平和JHDM2A、JHDM2B蛋白表达水平。结果与对照组比较,5.00、10.00μmol/L亚砷酸钠染毒组HaCaT细胞H3K9me2蛋白表达水平均降低,差异有统计学意义(P0.05),且亚砷酸钠剂量与H3K9me2蛋白的表达水平呈负相关(r=-0.898)。各亚砷酸钠染毒组HaCaT细胞中JHDM2A和JHDM2B mRNA和蛋白的表达水平与对照组比较无明显变化,差异均无统计学意义(P0.05)。结论亚砷酸钠可以诱导组蛋白H3K9me2表达降低,但不能改变组蛋白去甲基化酶JHDM2A和JHDM2A的表达水平,JHDM2A、JHDM2B可能不参与砷致HaCaT细胞组蛋白H3K9me2的去甲基化作用。     

缺锌致海马神经细胞损伤的表观遗传机制初探

目的观察锌缺乏致原代培养的大鼠海马神经细胞损伤中DNA甲基化及组蛋白去乙酰化相关酶的变化,对缺锌致海马神经细胞损伤的表观遗传机制进行初探。方法将原代培养的大鼠海马神经细胞随机分为对照(control);缺锌[四吡啶甲基乙二胺,N,N,N',N'-tetrakis(2-pyridylmethyl)ethylenediamine,TPEN];补锌5和50μmol/L(TPEN+5μmol/L Zn SO_4,TPEN+50μmol/L Zn SO_4)4组,除对照组不加任何处理外,其余3组分别在培养液中加入2μmol/L TPEN,补锌组则对应加入5和50μmol/L Zn SO_4,作用24h。MTT法检测细胞存活率;免疫酶学法检测HDAC活性;RT-PCR法检测DNA甲基转移酶(DNMT3a、DNMT3b)及组蛋白去乙酰化酶HDACs(HDAC1、HDAC2、HDAC3)的m RNA表达水平。结果与对照组比较,(1)缺锌组海马神经存活率明显降低(P0.05);5μmol/L补锌和50μmol/L补锌均可显著抑制TPEN诱导的细胞存活率降低(P0.05)。(2)缺锌组海马神经细胞内DNMT1 m RNA的表达明显上调,DNMT3a m RNA的表达明显下调(P0.05),而5μmol/L补锌组或50μmol/L补锌组均能够显著抑制TPEN诱导的DNMT1 m RNA和DNMT3a m RNA表达异常(P0.05)。与对照组比较,缺锌组海马神经细胞内DNMT3b m RNA的表达无明显变化(P0.05),与对照组比较,50μmol/L补锌后,DNMT3b m RNA表达明显上调(P0.05)。(3)缺锌组海马神经细胞内HDAC活性及HDAC2的m RNA表达明显升高(P0.05),HDAC1及HDAC3 m RNA的表达无明显变化(P0.05);补锌能显著抑制TPEN诱导的HDAC活性及HDAC2 m RNA表达异常(P0.05)。结论细胞内缺锌诱导海马神经细胞损伤,造成DNA甲基化和组蛋白去乙酰化修饰的改变。     

亚砷酸钠对人胚肺成纤维细胞核因子κB信号通路的影响及其作用机制

目的探讨核因子κB(NF-κB)信号通路在亚砷酸钠染毒致人胚肺成纤维细胞(HELF)损伤中的作用机制。方法将HELF细胞分别暴露于0(对照)、0.625、1.25、2.5、5、10、20、40μmol/L亚砷酸钠溶液染毒18、24、48 h,采用MTT法检测细胞存活率。将HELF细胞分别暴露于0(对照)、0.625、1.25、2.5、5、10、20、40μmol/L亚砷酸钠溶液染毒24 h,采用ELISA法检测上清液中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)和白介素-1β(IL-1β)炎性因子的浓度。将HELF细胞分为2组,一组分别暴露于0(对照)、2.5、5、10、20μmol/L的亚砷酸钠溶液,另一组同时加入10μmol/L的NF-κB抑制剂PDTC溶液,染毒24 h后,采用Western blot法检测细胞NF-κB相关蛋白p-IKKβ和p-P65的表达水平。结果与对照组比较,2.5、5、10、20、40μmol/L亚砷酸钠染毒HELF细胞18、24、48 h后的细胞存活率均下降,除2.5 mol/L亚砷酸钠染毒48 h外,差异均有统计学意义(P0.05);且随着亚砷酸钠染毒浓度的升高和染毒时间的延长,各染毒时间HELF细胞的存活率均呈下降趋势(均P0.01)。与对照组比较,1.25、2.5、5、10、20、40μmol/L亚砷酸钠染毒组HELF细胞上清液中TNF-α的浓度均升高,5、10、20、40μmol/L亚砷酸钠染毒组HELF细胞上清液中IL-6的浓度均升高,各浓度亚砷酸钠染毒组HELF细胞上清液中IL-1β的浓度均升高,差异均有统计学意义(P0.05);且随着亚砷酸钠染毒浓度的升高,HELF细胞上清液中TNF-α、IL-6、IL-1β的浓度均呈上升趋势。与对照组和相同浓度PDTC干预组比较,各浓度亚砷酸钠染毒组HELF细胞p-IKKβ和p-P65蛋白的表达水平均升高,差异有统计学意义(P0.05)。结论亚砷酸钠暴露可激活NF-κB通路,促使炎性因子增加,从而造成HELF细胞损伤。     

急性亚砷酸钠暴露对小鼠主动脉Nrf2通路的影响

目的研究急性亚砷酸钠暴露对小鼠主动脉NF-E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)通路的影响。方法选择健康成年清洁级雄性野生型C57BL/6小鼠作为实验动物。将15只小鼠按体重随机分成4组,分别为0(对照,n=3)及2、6、12h亚砷酸钠染毒组(n=4)。采用腹腔注射方式给予5 mg/kg亚砷酸钠溶液。将10只小鼠按体重随机分成3组,分别为对照(磷酸盐缓冲溶液,n=3)组和1.25 mg/kg(n=4)、5 mg/kg(n=3)亚砷酸钠染毒组。采用腹腔注射方式染毒6 h。检测小鼠主动脉中Nrf2及其下游基因谷氨酰半胱氨酸连接酶催化亚单位(GCLC)、谷氨酰半胱氨酸连接酶修饰亚单位(GCLM)以及NAD(P)H醌氧化还原酶(NQO1)m RNA的表达水平。结果与对照组相比,5 mg/kg亚砷酸钠染毒2 h小鼠主动脉GCLC m RNA的表达水平及染毒6 h小鼠主动脉GCLM、NQO1 m RNA的表达水平均较高,差异有统计学意义(P0.05);而亚砷酸钠染毒不同时间小鼠主动脉Nrf2 m RNA的表达水平无明显变化。且随着亚砷酸钠染毒时间的延长,小鼠主动脉Nrf2、GCLC、GCLM及NQO1 m RNA的表达水平均呈先上升后下降的趋势。与对照组相比,5 mg/kg亚砷酸钠染毒6 h小鼠主动脉GCLC、GCLM及NQO1 m RNA的表达水平均较高,差异有统计学意义(P0.05);而各剂量亚砷酸钠染毒6 h小鼠主动脉Nrf2 m RNA的表达水平均无明显改变。且随着亚砷酸钠染毒剂量的升高,小鼠主动脉Nrf2、GCLC、GCLM及NQO1 m RNA的表达水平均呈上升趋势。结论急性亚砷酸钠处理能激活小鼠主动脉Nrf2通路,提示急性无机砷暴露引起主动脉内发生氧化应激。     

竹荪多糖对亚砷酸钠致人肝细胞毒性的拮抗作用

目的探讨竹荪多糖对亚砷酸钠致人胎肝(L-02)细胞毒性的拮抗作用。方法将处于对数生长期的L-02细胞分别暴露于含不同浓度[0(对照)~80μmol/L]亚砷酸钠和[0(对照)~160μg/ml]竹荪多糖+10μmol/L亚砷酸钠的培养液中暴露24 h,采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法测定细胞存活率。将处于对数生长期的L-02细胞分设对照(培养基)组、亚砷酸钠(10μmol/L)组、竹荪多糖(80μg/ml)组和联合处理(10μmol/L亚砷酸钠+80μg/ml竹荪多糖)组,暴露24 h后,检测细胞培养液中丙二醛(MDA)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)、还原性谷胱甘肽(GSH)、细胞色素C(Cyt-C)水平和天冬氨酸蛋白水解酶3(Caspase-3)的活力及B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)蛋白、Bcl-2相关X(Bax)蛋白的表达水平。结果与对照组比较,除2.5和5μmol/L亚砷酸钠染毒组外,10~80μmol/L亚砷酸钠染毒组L-02细胞的存活率均下降,差异有统计学意义(P0.05);且随着亚砷酸钠染毒剂量的升高,L-02细胞的存活率呈下降趋势。与对照组比较,40、80和160μg/ml竹荪多糖联合处理组L-02细胞的存活率均升高,差异有统计学意义(P0.05);其中,以80μg/ml竹荪多糖的拮抗效果最好。与对照组比较,亚砷酸钠组和联合处理组L-02细胞培养液中MDA和Cyt-C的水平升高,T-SOD、CAT及GSH的水平降低,差异均有统计学意义(P0.05);而竹荪多糖组L-02细胞培养液中上述指标均无明显变化。与亚砷酸钠组比较,联合处理组和竹荪多糖组L-02细胞培养液中MDA和Cyt-C的水平降低,T-SOD、CAT及GSH的水平升高,差异均有统计学意义(P0.05)。与对照组比较,亚砷酸钠组和联合处理组L-02细胞胞内Caspase-3的活力升高,差异具有统计学意义(P0.05);而竹荪多糖组L-02细胞细胞内Caspase-3的活力无明显变化。与亚砷酸钠组比较,联合处理组和竹荪多糖组L-02细胞内Caspase-3的活力均降低,差异有统计学意义(P0.05)。与对照组比较,亚砷酸钠组和联合处理组L-02细胞胞内Bcl-2、Bax蛋白的表达水平升高,Bcl-2/Bax比值降低,差异均有统计学意义(P0.05);而竹荪多糖组L-02细胞上述指标均无明显变化。与亚砷酸钠组比较,联合处理组和竹荪多糖组L-02细胞胞内Bax蛋白的表达水平降低,Bcl-2/Bax比值升高;竹荪多糖组L-02细胞内Bcl-2蛋白的表达水平降低,差异均有统计学意义(P0.05)。结论亚砷酸钠可以诱导L-02细胞氧化应激,通过激活线粒体途径的细胞凋亡发挥毒性作用;竹荪多糖可以通过抑制上述机制,拮抗亚砷酸钠所致L-02细胞的毒性作用。     

妊娠期至性成熟期饮水砷暴露对子代小鼠海马组织中DNA甲基转移酶mRNA表达的影响

目的研究妊娠期至性成熟期砷暴露致子代小鼠海马DNA甲基转移酶(DNA methyltransferase,DNMTs)水平的影响,探讨不同浓度砷暴露导致子代小鼠学习与记忆能力损伤的相关分子机制。方法将24只妊娠第1天的SPF级小鼠随机分为对照组、15、30和60 mg/L亚砷酸钠染毒组,仔鼠断乳之前经母鼠染砷,断乳至出生后(postnatal day,PND)40天以自行饮水方式进行砷暴露。对PND40子代小鼠进行水迷宫检测,PND10、PND20和PND40仔鼠取脑并分离海马,采用实时荧光定量RT-PCR(Real-time RT-PCR)法测定子代小鼠海马DNMT1、DNMT3a和DNMT3b mRNA水平。结果水迷宫结果显示,从训练第4天开始,不同浓度砷暴露组仔鼠寻找平台潜伏期均明显长于对照组,差异具有统计学意义(P0.05);在撤平台后,30和60 mg/L亚砷酸钠染毒组与对照组相比,仔鼠在第Ⅱ象限停留时间明显缩短,差异具有统计学意义(P0.05);30和60 mg/L亚砷酸钠染毒组PND20仔鼠海马DNMT1 mRNA的表达水平明显高于对照组,差异具有统计学意义(P0.05);PND10和PND40各组仔鼠海马DNMT1 mRNA的表达水平均无统计学差异(P0.05)。不同发育阶段各组仔鼠海马DNMT3a和DNMT3b mRNA的表达水平均无统计学差异(P0.05)。结论砷暴露损伤仔鼠学习记忆能力可能与海马DNMT1 mRNA水平升高有关。     

慢性砷暴露对人皮肤角质形成细胞药物转运相关蛋白mRNA表达和砷代谢的影响

目的探讨慢性砷暴露对人皮肤角质形成细胞(human keratinocytes,HaCaT)药物转运蛋白mRNA表达和砷代谢的影响。方法将HaCaT细胞随机分为慢性对照(不予以砷处理)组和慢性砷暴露(100 nmol/L亚砷酸钠染毒28周)组,培养于含10%胎牛血清和1%双抗的培养基中,收集处于对数生长期的细胞,采用实时荧光定量(real-time quantitative PCR)法检测细胞多药耐药相关蛋白mRNA的表达水平。将处于对数生长期的HaCaT对照细胞和慢性砷暴露细胞分别暴露于含终浓度为0(对照)、2.5、5、10、20、30、40、50、60、80、100、150μmol/L亚砷酸钠的培养基中孵育24 h,采用MTS法检测细胞活性。将慢性砷暴露组细胞和对照细胞予以10μmol/L亚砷酸钠处理24 h,采用氢化物发生-原子吸收分光光度法检测细胞砷蓄积和砷排放量。结果与对照细胞相比,慢性砷暴露HaCaT细胞多药耐药相关蛋白ABCC2和ABCC4 mRNA表达水平均升高,差异有统计学意义(P0.05);而ABCC1、ABCC3、ABCC5、ABCG1、ABCG2 mRNA的表达水平均无显著变化。与对照细胞相比,慢性砷暴露HaCaT经各浓度急性砷处理后细胞存活率均升高,差异有统计学意义(P0.05)。与对照细胞相比,10μmol/L亚砷酸钠染毒24 h后,慢性砷暴露细胞内的砷蓄积量降低,而砷排放量升高,差异均有统计学意义(P0.05)。结论慢性砷暴露的HaCaT细胞药物转运蛋白mRNA的表达升高,砷排出能力增强,对砷毒性产生耐受性。     

邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯对GC-2 spd细胞半胱氨酰天冬氨酸酶蛋白及mRNA表达的影响

目的探讨邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(di-2-ethylhexyl phthalate,DEHP)染毒对GC-2 spd细胞半胱氨酰天冬氨酸酶(caspase)蛋白及m RNA表达的影响。方法将体外培养的处于对数生长期的GC-2 spd细胞暴露于含终浓度为0(溶剂对照)、50、100、200μmol/L DEHP的培养基中培养24 h。采用Real-time PCR法检测细胞caspase-3、caspase-8、caspase-9 m RNA的表达,采用Western blotting法检测细胞caspase-3蛋白酶原(procaspase-3)、procaspase-8、procaspase-9的表达。结果与溶剂对照组比较,100μmol/L DEHP染毒组GC-2 spd细胞caspase-3 m RNA的表达水平和200μmol/L DEHP染毒组GC-2 spd细胞caspase-8 m RNA的表达水平及50、200μmol/L DEHP染毒组GC-2 spd细胞caspase-9m RNA的表达水平均较高,差异均有统计学意义(P0.05)。与溶剂对照组比较,100、200μmol/L DEHP染毒组GC-2 spd细胞procaspase-3、procaspase-8、procaspase-9的表达水平均较低,差异均有统计学意义(P0.05);且随着DEHP染毒浓度的升高,GC-2 spd细胞procaspase-3、procaspase-8、procaspase-9的表达水平均呈下降趋势。结论 DEHP体外染毒可能通过启动caspase-8和caspase-9进而激活下游caspase-3级联反应,最终诱导生精细胞凋亡。     

亚砷酸钠诱导的活性氧增加人皮肤细胞N6 -甲基腺苷水平

目的 探究亚砷酸钠诱导的活性氧是否影响N6 -甲基腺苷（m6A）水平,从RNA表观遗传学角度探讨亚砷酸钠的毒性机制。方法 以亚砷酸钠作为活性氧诱导剂,以N -乙酰半胱氨酸作为活性氧清除剂,检测细胞在亚砷酸钠单独处理和亚砷酸钠联合N -乙酰半胱氨酸处理情况下皮肤细胞活性氧积累情况,同时测定m6A及其甲基化酶的mRNA和蛋白水平的改变。结果 在5、10和15 μM的亚砷酸钠处理下,活性氧含量随砷浓度升高而增加;在亚砷酸钠染毒浓度为15 μM时,细胞内总m6A水平水平相比于对照组升高了1.49倍（P＜0.05）,m6A甲基化酶（METTL3、METTL14和WTAP）mRNA表达水平相应升高（P＜0.05）,METTL14和WTAP蛋白表达水平分别为对照组的1.47倍和1.85倍（P＜0.05）。N -乙酰半胱氨酸可以降低异常升高的活性氧、m6A以及其甲基化酶水平。结论 亚砷酸钠诱导的活性氧能增加人皮肤细胞m6A的修饰水平,其机制可能与上调m6A甲基化酶表达水平有关。