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5-氮杂-2'-脱氧胞苷和曲古抑菌素A对1,2,4-苯三醇调控K562细胞GATA结合蛋白1表达水平的影响
目的 GATA-1是在红系分化过程中发挥关键作用的转录因子,实验观察1,2,4-苯三醇对K562细胞GATA-1基因mRNA表达的影响,以及DNA甲基化抑制剂5-氮杂-2'-脱氧胞苷(5-aza-CdR)和组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古抑菌素A(TSA)的干预作用.方法 培养的K562细胞先经5、10和20μmol/L的1,2,4-苯三醇处理72 h,然后经氯化高铁血红素诱导后,应用联苯胺染色法检测细胞血红蛋白合成情况,采用反转录PCR检测细胞GATA-1的mRNA表达水平.培养的K562细胞先经20 μmol/L的1,2,4-苯三醇处理24或48 h后,或加入5-aza-CdR共同孵育48 h,或加入TSA共同孵育24 h,然后经氯化高铁血红素诱导后,采用反转录PCR检测细胞GATA-1的mRNA表达水平.结果 当K562细胞经5、10和20 μmol/L的苯三醇处理后,氯化高铁血红素诱导下的GA TA-1 mRNA表达水平分别只有对照组的91.1％、52.7％和23.2％,红系分化率分别只有对照组的93.3％、85.9％和65.5％.如果在20μmol/L的苯三醇处理24 h后加入5-Aza-CdR共同孵育48 h,氯化高铁血红素诱导的GA TA-1 mRNA表达水平相对于单纯苯三醇处理组有明显回升,达到对照组水平的80.0％.如果在20 μmol/L的苯三醇处理48 h后加入TSA共同孵育24 h,氯化高铁血红素诱导的GATA-1mRNA表达水平相对于单纯苯三醇处理组有明显回升,达到对照组水平的78.0％.结论 1,2,4-苯三醇可引起K562细胞GATA-1基因转录抑制,而DNA甲基化和组蛋白去乙酰化的表观遗传修饰方式的改变可能参与其中.
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小鼠大脑亚硝酸盐暴露与DNA甲基化和组蛋白去乙酰化
目的 观察慢性亚硝酸盐暴露对小鼠大脑皮质炎症损伤的影响及其探讨DNA甲基化和组蛋白去乙酰化等相关机制.方法 选取8周龄健康雄性C57BL/6J小鼠,随机分为对照组(生理盐水)、低剂量亚硝酸盐组(3g/L)和高剂量亚硝酸盐组(6g/L),建立亚硝酸盐暴露模型,收集各组小鼠大脑皮质,利用免疫荧光染色法和Western blotting法分析大脑皮质炎症损伤,组蛋白去乙酰化酶和DNA甲基化相关酶的表达情况.结果 慢性亚硝酸盐暴露后小鼠大脑皮质炎症损伤因子环氧化酶2(COx2)、白细胞介素-1β(IL-1β)、离子钙接头蛋白分子1(Iba1)、c-Fos、IL-6表达量明显多于对照组(P＜0.01),同时高剂量暴露组DNA甲基化相关酶5-甲基胞嘧啶(5-mC)、DNA甲基转移酶1(DNMT1)、DNMT3a、和组蛋白去乙酰化酶1(HDAC1)表达明显低于对照组(P＜0.01)且都呈亚硝酸盐剂量依赖性.结论 亚硝酸盐暴露可通过促进细胞免疫炎症对小鼠大脑皮质造成损伤,并且DNA甲基化和组蛋白去乙酰化可能参与了慢性亚硝酸盐暴露过程中的应答过程及其调控机制.
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亚硝酸盐暴露致雄性小鼠生殖毒性的探讨
目的 探讨亚硝酸盐暴露对雄性小鼠生殖毒性的分子机制.方法 36只2月龄健康雄性小鼠,随机分为对照组(生理盐水)、低剂量组(60 mg/kg)和高剂量组(120 mg/kg),每组12只进行亚硝酸盐灌胃3个月,观察小鼠的生长状况,HE染色法观察睾丸组织病理变化,免疫荧光和Western blotting方法分析检测睾丸组织细胞增殖与凋亡情况及DNA甲基化、组蛋白去乙酰化相关酶的表达情况.结果 亚硝酸盐暴露组小鼠较对照组小鼠体重增加缓慢,睾丸指数降低(P＜0.01),形态发生病理性改变;亚硝酸盐暴露组小鼠睾丸组织细胞增殖较对照组明显减少,细胞凋亡较对照组明显增加(P＜0.01);同时DNA甲基化和组蛋白去乙酰化水平高于对照组(P＜0.01),且均具有剂量依赖性.结论 亚硝酸盐暴露通过抑制雄性小鼠生长发育及睾丸生精细胞增殖,诱导睾丸生精细胞凋亡,造成雄性生殖毒性;DNA甲基化及组蛋白去乙酰化水平升高,提示表观遗传学可能参与了亚硝酸盐暴露对雄性生殖系统的损伤过程及调控机制.
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组蛋白乙酰化/去乙酰化及其在恶性血液病中的研究进展
组蛋白乙酰化/去乙酰化是调控基因表达的重要方式之一.目前认为组蛋白乙酰化可促进基因表达,而组蛋白去乙酰化可抑制基因表达.组蛋白去乙酰化酶抑制剂通过竞争性抑制组蛋白去乙酰化酶,使组蛋白乙酰化过程增强,促进基因的表达.白血病中许多染色体易位均涉及组蛋白去乙酰化酶或因组蛋白去乙酰化酶的活性异常,引起抑癌基因表达抑制或癌基因激活和过度表达,导致白血病的发生.在淋巴瘤的发病中,许多类型的淋巴瘤有明确的基因突变,可以产生一些新的基因,如bcl-6基因,导致淋巴瘤的发生.组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitors,HDAIS)是一类抗恶性血液病的化疗新药.体内和体外实验均显示HDAIS可抑制白血病细胞、淋巴瘤细胞增殖,使细胞周期受阻,诱导肿瘤细胞的分化和/或凋亡.组蛋白去乙酰化酶抑制剂在抗恶性血液病中发挥重要的作用.
关键词： 组蛋白乙酰化 组蛋白去乙酰化 组蛋白去乙酰化酶抑制剂 白血病 淋巴瘤 -
丙戊酸钠抑制人多发性骨髓瘤U266细胞增殖及组蛋白乙酰化调控的研究
本研究探讨丙戊酸钠(valproic acid sodium,VPA)对U266细胞增殖的抑制作用及对组蛋白乙酰化修饰调控的影响.采用CCK-8法检测VPA时U266细胞增殖的抑制作用,流式细胞术检测VPA作用前后U266细胞周期的变化,半定量RT-PCR检测VPA作用后U266细胞中组蛋白去乙酰化酶1(HDAC1)mRNA的表达变化,Westernblot方法检测VPA作用后HDAC1及组蛋白H3、H4乙酰化蛋白水平的变化.结果表明,VPA对U266细胞增殖的抑制作用呈时间-浓度依赖性;2.5 mmol/L的VPA处理细胞48小时后,细胞周期检测显示G0/G1期细胞比例增高,S期细胞比例下降,细胞被阻滞在G0/G1期(p＜0.05);RT-PCR证实VPA能够抑制HDAC1 mRNA的表达水平;Western blot方法证实不同浓度VPA作用细胞48小时后HDAC1蛋白水平降低,组蛋白H3、H4乙酰化表达水平提高.结论:VPA能够抑制U266细胞增殖,使细胞阻滞于G0/G1期,这可能与VPA抑制HDAC1表达,上调组蛋白H3、H4乙酰化水平有关.
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Ⅱ型组蛋白去乙酰化酶调控骨骼肌代谢相关基因表达及其与运动的关系
随着人们生活水平的提高和医疗卫生条件的改善,传染性疾病已经得到有效的控制,而代谢性疾病(肥胖、糖尿病、冠心病等)已经成为严重影响人类健康的主要疾病.胰岛素抵抗(InsulinResistance,IR)是诸多代谢性疾病的共同病理生理基础.IR是指胰岛素作用的靶器官对胰岛素的敏感性降低,致使正常水平的胰岛素不足以维持血糖水平在正常范围的状态[1-3].规律的有氧运动是人体预防和治疗肥胖、IR和2型糖尿病的有效手段,骨骼肌则是实施人体运动的主要器官[4].
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丙戊酸钠对重度烫伤大鼠心肌保护作用及其机制研究
目的 研究丙戊酸钠(抗癫痫药)对重度烫伤大鼠心肌保护作用及其机制.方法 98 只♂ SD 大鼠,随机分为 4 组:①假烫组、②烫伤组、③烫伤+二甲基二乙酸(2M2P)组和④烫伤+丙戊酸钠(VPA)组,80 ℃水浴(假烫组 37 ℃),造成 50% 总体表面积(TBSA)Ⅲ度烫伤.③、④组分别于烫伤后,即刻皮下注射2M2P、VPA 300 mg.kg-1.分别于烫伤后 2,6 h 腹主动脉取血,测定磷酸肌酸激酶同工酶(CK-MB)变化;然后处死大鼠观察心肌病理变化;检测心肌热休克蛋白(HSP70)表达.结果 烫伤大鼠血浆 CK-MB 水平持续升高,于伤后 6 h,VPA 组的血浆 CK-MB 水平(U·L-1)显著低于烫伤组(4398.0±1273.8 vs5438.0±987.9,P<0.01)和 2M2P 组(4398.0±1273.8 vs 5198.0±1097.3,P<0.01),HSP70 表达明显高于烫伤组和 2M2P 组.病理观察显示,VPA 组的心肌损伤轻于烫伤组和 2M2P 组.结论 VPA 改善烫伤休克大鼠心肌酶学指标和组织学损伤,其机制可能与其促进保护性蛋白 HSP70 表达增多有关.
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组蛋白乙酰化酶和去乙酰化酶与胚胎发育
过去十几年从酵母和哺乳动物中鉴定出6类组蛋白乙酰化酶(HATs)和4类组蛋白去乙酰化酶(HDACs). HATs和HDACs分别与基因转录的活化和抑制有关.胚胎早期组蛋白乙酰化阶段性分布与合子基因组的转录调节有关,组蛋白去乙酰化引起的转录抑制状态对早期胚胎发育至关重要.应用基因敲除/基因敲入HATs/HDACs方法建立的小鼠胚胎模型死于胚胎期或出现某些器官形态发育及功能异常.不同的HATs/HDACs对胚胎特定器官形成必不可少,与某些先天性疾病的发生密切相关.
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PM2.5暴露BEAS2B细胞lncRNA FENDRR的表达及其分子机制
目的 探讨PM2.5激活人正常支气管上皮细胞(BEAS2B)lncRNA FENDRR基因表达的分子机制.方法 将BEAS2B细胞分为4组,PBS对照组(磷酸盐缓冲液),PM2.5组(300 μg/ml PM2.5染毒48 h),PM2.5+5-氮杂胞苷(5-AzaC,DNA甲基化转移酶抑制剂)组(300 μg/ml PM2.5+5.0 μmol/L 5-AzaC),PM2.5+曲古抑菌素A(TSA,组蛋白去乙酰化酶抑制剂)组(300 μg/mlPM2.5+0.2 μmol/L TSA).用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测lncRNA FENDRR基因的表达情况,蛋白印迹法(Western Blot)检测HDACs相关蛋白的表达.结果 与对照组比较,PM2.5染毒组的BEAS2B细胞lncRNA FENDRR表达上调5.36倍,差异有统计学意义(P＜0.05),HDAC1和HDAC2的表达均下降.与PM2.5组比较,PM2.5+TSA组lncRNAFENDRR表达上调2.59倍,差异有统计学意义(P＜0.05),HDAC1和HDAC2表达下降.结论 PM2.5通过抑制HDAC1和HDAC2表达,从而激活lncRNA FENDRR基因的表达.
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地西他滨治疗中、高危骨髓增生异常综合征患者的临床研究
近年来表观遗传学的改变越来越受到国内外专家重视,DNA序列中非编码基因表达遗传学的变化具有潜在的可逆性.人们以此作为治疗的靶点,针对DNA去甲基化、组蛋白去乙酰化、RNA默认等采取了相应的药物治疗手段[1],5-脱氧阿扎胞苷(地西他滨,商品名达珂)是骨髓增生异常综合征(MDS) DNA甲基化的有效抑制剂[2].我们对15例MDS中危Ⅰ、Ⅱ型和高危患者采用地西他滨治疗的临床疗效和不良反应进行了观察,现报告如下.
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组蛋白乙酰化、去乙酰化与器官纤维化的研究进展
组蛋白乙酰化是表观遗传修饰中的重要内容之一,组蛋白乙酰化能启动基因转录,组蛋白去乙酰化则抑制基因的转录.研究表明组蛋白去乙酰化与肿瘤发生及器官纤维化关系密切,组蛋白去乙酰化酶抑制剂在治疗肿瘤及逆转纤维化中有一定的作用.本文就组蛋白乙酰化与去乙酰化在肺、肾、肝和皮肤纤维化的作用及机制进行综述.
关键词： 组蛋白乙酰化 组蛋白去乙酰化 组蛋白去乙酰化酶抑制剂 器官纤维化 -
组蛋白去乙酰化酶与新生血管形成的关系
真核细胞中染色质的基本单位是核小体,它是由核心组蛋白(H2A、H2B、H3和H4)、H1及DNA组成.核心蛋白的乙酰化和去乙酰化是基因表达过程中重要的调控方式,负责组蛋白乙酰化和去乙酰化的是一对功能相互拮抗的蛋白酶家族组蛋白乙酰基转移酶(HAT)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC).HAT激活基因转录,而HDAC的功能相反,抑制基因的转录.HDAC的功能异常被证实与肿瘤的发生和发展及缺氧和病理状态下的血管增生有直接关系.本文就HDAC与新生血管形成之间的关系作一综述.
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TSA通过组蛋白乙酰化影响TLR2基因表达
目的 组蛋白去乙酰化酶抑制剂(TrichostatinA,TSA)处理人THP-1细胞,干预组蛋白H3乙酰化水平,探讨组蛋白H3乙酰化对人THP-1细胞中TLR2基因表达水平的影响.方法 构建THP-1巨噬细胞模型,分别利用不同浓度TSA处理细胞,Real-time PCR和Western blot方法检测TLR2mRNA和蛋白的表达;染色质免疫共沉淀技术(Chromatin immunoprecipitation,ChIP)比较TSA处理前后TLR2启动子区H3乙酰化水平.结果 TSA以浓度依赖方式上调TLR2达水平.TSA上调组蛋白H3乙酰化水平,使LR2启动子区H3乙酰化水平明显上升.结论 TSA通过组蛋白H3乙酰化影响TLR2基因表达,这是乙酰化调控TLR2基因表达的一种可能机制.
关键词： TLR2 组蛋白去乙酰化酶抑制剂 组蛋白去乙酰化 THP-1细胞 -
表观遗传调控防治移植物抗宿主病的研究进展
移植物抗宿主病(graft versus host disease,GVHD)是骨髓/造血干细胞移植(bone marrow/hematopoietic stem cell transplantation,BMT/HSCT)主要并发症之一,是影响BMT/H SCT后长期存活的重要因素.近年来研究表明,表观遗传修饰包括组蛋白去乙酰化、组蛋白甲基化和DNA甲基化在GVHD的发生发展中起着重要作用,组蛋白去乙酰化酶抑制剂、组蛋白甲基化酶抑制剂和DNA甲基化酶抑制剂能有效预防或治疗GVHD.因此,对表观遗传调控的研究将为GVHD预防和治疗提供新的思路和方法.
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组蛋白乙酰化/去乙酰化在神经病理性疼痛中的作用机制
背景 神经病理性疼痛(neuropathic pain,NP)的治疗,因其不仅受神经损伤的影响,还受损伤相关的二次损伤影响,成为世界性难题.组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitor,HDACI)被临床证实具有稳定情绪的作用,亦与神经保护及抗炎作用有关,但HDACI的具体作用机制目前尚不很清楚. 目的 探讨组蛋白乙酰化/去乙酰化在NP中的作用机制. 内容 对HDACI在NP中的作用及临床应用问题进行综述,重点讨论HDACI的神经保护作用及抗炎作用. 趋向 HDACI在治疗NP疾病中具有较好的前景.但是,HDACI发挥神经保护及神经生长作用的机制尚有待进一步研究.
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DNA甲基化、组蛋白去乙酰化与基因表达抑制
DNA甲基化是指由S-腺苷甲硫氨酸(SAM)提供甲基基团,在DNA甲基转移酶(DNA methyltransferases, DNMTs)的作用下,将CpG二核苷酸的胞嘧啶(C)甲基化为5-甲基化胞嘧啶(5-mC)的一种化学反应.DNA甲基化是调节基因转录表达的一种重要的表遗传的修饰方式.一些抑癌基因由于启动子的甲基化而使该基因表达失活从而导致肿瘤发生的理论已经被广泛认可[1].已有研究发现,选择性地结合于甲基化DNA的特异性的转录抑制子MeCP2(methyl-CpG binding protein 2),即甲基化CpG结合蛋白(methyl-CpG binding proteins),与组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase, HDAC)在细胞中共存于一个复合物中[2].因而有理由认为DNA甲基化调节基因表达与组蛋白去乙酰化之间有密切的关系.
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组蛋白去乙酰化酶1与白血病靶向治疗
白血病的发生是多因素、多阶段和多种基因改变协同作用的过程.在这个过程中,涉及许多癌基因的激活和(或)抑癌基因的失活,导致细胞异常增殖、分化障碍和凋亡受阻.在肿瘤的表观遗传学修饰中,组蛋白的乙酰化修饰对肿瘤的发生、发展起重要作用.组蛋白乙酰化和去乙酰化之间的失衡,与肿瘤发生、发展密切相关.
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人肝细胞核因子4α联合组蛋白去乙酰化酶和甲基化转移酶抑制剂诱导成纤维细胞转分化为肝细胞的研究
目的 利用人肝细胞核因子4α(HNF4A)与表观遗传修饰[组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)+甲基化转移酶抑制剂(DNMTi)]联合诱导人成纤维细胞向肝细胞转分化,建立更为高效、新型的肝细胞转分化方法.方法 取第6～8代人皮肤成纤维细胞,置于5’氮杂胞苷(5-AzaC)与丙戊酸(VPA)中,并感染HNF4A重组慢病毒共同诱导20 d.用倒置相差显微镜动态观察诱导过程中的细胞形态变化,实时定量聚合酶链反应(Real-time PCR)检测并分析肝细胞特异性基因的表达,吲哚菁绿摄取实验、糖原过碘酸-无色品红(PAS)染色和尿素合成功能实验验证生物学功能.结果 诱导过程中,细胞形态逐渐由长梭形转变为上皮样形态,并逐渐开始过表达肝特异基因及表现生物学功能.诱导第20天,细胞在形态学上有明显肝细胞上皮样变化,胞质丰富、核大而圆深染且核仁明显;Real-time PCR检测肝特异性基因均有不同程度的表达上调,以白蛋白(ALB)及转铁蛋白(TF)显著,分别为118％及250％,差异有统计学意义(t=7.418、5.131,P=0.002、0.001);吲哚菁绿摄取实验结果显示约35％呈阳性细胞;70％细胞呈糖原PAS染色阳性;尿素合成动态检测可见诱导细胞尿素分泌量呈逐增多趋势,到达肝样细胞(iHEPs)期(第20天),每106个细胞合成的尿素氮量达到了等量正常肝细胞合成的55％,即iHEPs从生物学功能上均显示转分化肝样细胞肝功能部分接近正常肝细胞水平.结论 HNF4A与表观遗传修饰(HDACi+DNMTi)可以联合诱导人成纤维细胞转分化为肝细胞样细胞,肝样细胞在基因表达及生物学功能部分接近正常肝脏细胞.
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DNA甲基化介导Id4在宫颈癌中的表观遗传沉默
目的:探讨宫颈癌中DNA结合抑制因子4(Id4)表达的启动子甲基化调控.方法:采用焦磷酸测序技术对17例散发性宫颈鳞状细胞癌及15例正常的宫颈组织标本进行Id4基因甲基化水平检测.实时荧光定量PCR检测组织和细胞中Id4表达水平.单独使用DNA甲基转移酶抑制剂(5Aza-dC)去甲基化处理宫颈癌细胞SiHa以及联合使用5Aza-dC和组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古抑菌素A(TSA)去甲基化处理SiHa后,检测Id4表达.结果:Id4甲基化水平在宫颈癌组织中显著高于正常宫颈组织[(65.0±24.7)％比(21.8±10.2)％,P＜0.01].在宫颈鳞状细胞癌组织和正常宫颈组织中,Id4的mRNA表达水平与其启动子甲基化水平呈负相关(Pearson test,r=-0.011,P＜0.01).单独使用5Aza-dC能使SiHa细胞中Id4的甲基化水平由98.23％降至50％左右,同时伴随Id4 mRNA水平的显著提高(25倍),而单用TSA组甲基化水平及mRNA表达改变不明显.联合使用5Aza-dC和TSA时Id4甲基化水平的进一步下降(降至29.54％),及其mRNA表达水平的进一步升高(约35倍).结论:Id4基因在宫颈癌中呈高甲基化状态,并介导Id4的表达沉默.组蛋白去乙酰化与DNA甲基化在Id4表观遗传沉默机制中起协同作用.Id4或可作为表观遗传治疗的作用靶点.
关键词： 宫颈癌 DNA结合抑制因子4 DNA甲基化 组蛋白去乙酰化 -
SiRNA-HDAC5对非肥胖型糖尿病鼠组蛋白修饰异常的干预及其治疗作用
目的:通过小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)干预非肥胖型糖尿病(non-obese diabetic,NOD)鼠脾CD4+T细胞组蛋白去乙酰化酶5(histone deactylase 5,HDAC5)的表达,检测免疫、炎症及肾功能相关指标,评估siRNA-HDAC5对NOD鼠的治疗作用,探讨HDAC5与糖尿病肾病之间的关系.方法:随机将NOD鼠分为3组,在12周龄时分别于尾静脉注射siRNA-HDAC5,siRNA-Control或生理盐水,于18,24和30周龄取样本检测,以血糖仪检测各组NOD鼠血糖,ELISA检测尿白蛋白排泄率及血清细胞因子IL-1,IL-6,IL-18和TNF-α水平.实时定量PCR检测各组NOD鼠CD4+T细胞CD11a,CCR5以及CX3CR1转录水平,Western印迹检测NOD鼠脾脏CD4+T细胞HDAC5蛋白水平.结果:与未干预对照组相比,HDAC5干预组小鼠血糖和尿白蛋白排泄率均显著降低,血清IL-1,IL-6,IL-18及TNF-α细胞因子水平下降,脾CD4+T细胞CD11a,CCR5以及CX3CR1明显降低.结论:阻断NOD鼠的HDAC5表达能减缓糖尿病鼠肾损伤的发生和发展.
关键词： 组蛋白去乙酰化 组蛋白去乙酰化酶5 细胞因子 尿白蛋白/尿肌酐比率
