赖氨酸甲基转移酶PR-Set7及S-腺苷甲硫氨酸在亚砷酸钠调控人永生化皮肤角质形成细胞碱基切除修复基因H4K20me1修饰中的作用

目的探讨赖氨酸甲基转移酶PR-Set7和S-腺苷甲硫氨酸(SAM)对亚砷酸钠调控人永生化皮肤角质形成细胞(HaCaT细胞)碱基切除修复(BER)基因组蛋白H4第20位赖氨酸一甲基化(H4K20me1)修饰水平的影响。方法体外培养HaCaT细胞,设对照(24 h)组、NaAsO_2(10.00μmol/L,24 h)染毒组、赖氨酸甲基转移酶PR-Set7小干扰RNA(siPR-Set7)干扰组(50 nmol/L,siPR-Set7,48 h)、siPR-Set7+NaAsO_2组(50 nmol/L siPR-Set7干扰48 h后,10.00μmol/LNaAsO_2处理24 h)和SAM+NaAsO_2组(SAM处理1 h后10.00μmol/LNaAsO_2处理24 h),染色质免疫共沉淀(CHIP)检测N-甲基化嘌呤-DNA-糖基化酶(MPG)、聚腺苷酸二磷酸核糖聚合酶-1(PARP1)、X射线修复交叉互补基因-1(XRCC1)基因启动子区(CHIP1、CHIP2区域)和编码区(CHIP3、CHIP4区域)H4K20me1修饰水平,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测MPG、PARP1、XRCC1基因mRNA表达水平。结果与对照组比较,NaAsO_2染毒组、siPR-Set7组和siPR-Set7+NaAsO_2组MPG、PARP1基因启动子CHIP1区及XRCC1基因启动子CHIP2区H4K20me1富集减少,SAM+NaAsO_2组MPG、PARP1基因启动子CHIP1和CHIP2区及XRCC1基因启动子CHIP1区H4K20me1富集减少;与NaAsO_2染毒组比较,siPR-Set7+NaAsO_2组PARP1基因启动子CHIP1区、XRCC1基因启动子CHIP2区H4K20me1富集减少,SAM+NaAsO_2组PARP1基因启动子CHIP1区及XRCC1基因启动子CHIP2区H4K20me1富集增加(P均0.05)。与对照组比较,NaAsO_2染毒组、siPR-Set7组和siPR-Set7+NaAsO_2组MPG基因编码CHIP4区及PARP1、XRCC1基因编码CHIP3和CHIP4区H4K20me1富集减少,SAM+NaAsO_2组MPG基因编码CHIP3和CHIP4区及PARP1、XRCC1基因编码CHIP3区H4K20me1富集减少;与NaAsO_2染毒组比较,siPR-Set7+NaAsO_2组MPG基因编码CHIP4区及PARP1、XRCC1基因编码CHIP3和CHIP4区H4K20me1富集减少,SAM+NaAsO_2组MPG、PARP1、XRCC1基因编码CHIP3和CHIP4区H4K20me1富集增加(P均0.05)。与对照组比较,NaAsO_2染毒组、siPR-Set7组、siPR-Set7+NaAsO_2组和SAM+NaAsO_2组MPG、XRCC1、PARP1 mRNA表达降低;与NaAsO_2染毒组比较,siPR-Set7+NaAsO_2组XRCC1、PARP1 mRNA表达降低,SAM+NaAsO_2组MPG、PARP1、XRCC1 mRNA表达升高(P均0.05)。结论 NaAsO_2可激活PR-Set7的表达,但由于甲基供体SAM不足,亦导致MPG、PARP1、XRCC1基因H4K20me1富集水平降低,进而使MPG、PARP1、XRCC1 mRNA表达水平降低,参与砷致细胞DNA损伤过程。