左旋多巴处理SH-SY5Y细胞可能通过DNA甲基化调节单胺氧化酶B基因的转录

目的 探究左旋多巴(L-3,4-dihydroxyphenylalanine,L-DOPA)对多巴胺代谢关键基因单胺氧化酶B(monoamine oxidase B,MAO-B)转录的影响及其表观遗传学调控机制。方法 以人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞作为研究对象,应用基因组甲基化定量试剂盒检测L-DOPA对基因组甲基化的影响;采用半定量RT-PCR方法探究L-DOPA和DNA甲基转移酶抑制剂5-氮杂-2'-脱氧胞苷(5-aza-2'-deoxycytidine,5-aza-dC)对MAO-B转录的影响;应用甲基化特异性PCR(methylation specific PCR,MSP)技术检测L-DOPA对MAO-B基因启动子区CpG岛甲基化程度的影响。结果 1L-DOPA(2 μmol/L和20 μmol/L)和50 μmol/L 5-aza-dC处理SH-SY5Y细胞24 h均会使其基因组甲基化降低。2L-DOPA(2 μmol/L和20 μmol/L)处理SH-SY5Y细胞24 h会使MAO-B mRNA下调,而多巴脱羧酶(DOPA-decarboxylase,DDC)和儿茶酚胺氧位甲基转移酶(catechol-O-methyltransferase,COMT)转录无明显变化。3不同浓度5-aza-dC(0、50、100和150 μmol/L)处理细胞24 h,MAO-B mRNA表达明显上调,DDC和COMT转录无明显变化,提示MAO-B可能受到DNA甲基化调控。4L-DOPA处理可使MAO-B基因启动子区CpG岛甲基化升高,而5-aza-dC可使该区域CpG岛甲基化降低,说明该区域甲基化受L-DOPA影响而升高,并可能是MAO-B基因转录活性下调的原因。结论 L-DOPA可能对MAO-B基因的转录活性有抑制作用,且可能是通过L-DOPA诱导的高CpG甲基化所导致,从表观遗传学(主要是DNA甲基化)对临床上L-DOPA治疗可能产生的多巴胺代谢紊乱及其不良反应做出了新的解释。