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组蛋白去乙酰化酶介导PM2.5加重哮喘的研究
目的 探究PM2.5是否通过组蛋白乙酰化途径加重大鼠哮喘.方法 选择雄性SD大鼠45只,随机分为5组,分别为生理盐水对照组、哮喘组、PM25低、中、高剂量刺激哮喘组.采用qRT-PCR、Western blot方法分别检测HDAC1、HDAC2 mRNA及蛋白表达水平,ELISA、免疫组织化学法测定组蛋白H3 K9、H3K18乙酰化水平.结果 PM2.5中、高剂量刺激哮喘组HDAC2 mRNA水平、PM2.5中剂量刺激哮喘组HDAC1蛋白表达量、PM2.5高剂量刺激哮喘组HDAC2蛋白表达量均低于哮喘组(P＜0.05).PM2.5低、中、高剂量刺激哮喘组H3 K9 ac水平高于哮喘组(P＜0.05),PM2.5高剂量刺激哮喘组H3K18ac水平高于哮喘组、PM2.5低、中剂量刺激哮喘组(P＜0.05);H3 K9 ac、H3K18ac蛋白表达主要集中在支气管上皮细胞,哮喘组表达量高于生理盐水对照组(P＜0.05);PM2.5中、高剂量刺激哮喘组高于哮喘组(P＜0.05).结论 PM2.5可能通过降低HDAC2基因和HDAC1、HDAC2蛋白的表达,使组蛋白H3K9、H3K18乙酰化水平升高,从而加重大鼠哮喘.
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选择性组蛋白脱乙酰酶抑制剂MS-275对氯化锂-匹鲁卡品致痫大鼠的神经保护作用及机制研究
目的 探讨选择性组蛋白脱乙酰酶抑制剂MS-275对癫痫所致脑损伤的保护作用及可能机制.方法 将75只Sprague-Dawley大鼠随机分为5组:对照组、匹鲁卡品组、治疗I组(致痫后7d连续腹腔注射MS-275,20 mg/kg,1次/d)、治疗Ⅱ组(致痫后7d连续腹腔注射MS-275,40 mg/kg,1次/d)、MS-275预处理组.通过氯化锂-匹鲁卡品诱导大鼠癫痫发作.观察各组大鼠行为学差异;致痫后72 h Nissl染色观察各组大鼠海马区的病理学改变并计数海马CA1及CA3区的神经元存活数,免疫组织化学法测定大鼠海马CA1及CA3区组蛋白乙酰化水平;致痫后11d,Morris水迷宫测定大鼠的认知功能.结果 与匹鲁卡品组相比,MS-275预处理组大鼠出现癫痫持续状态的潜伏期可延长且致痫大鼠死亡率降低(P＜0.05).与匹鲁卡品组相比,治疗Ⅰ组及治疗Ⅱ组大鼠海马CA1、CA3区神经元变性的程度降低,治疗Ⅰ组及治疗Ⅱ组大鼠海马CA1及CA3区的组蛋白乙酰化水平比匹鲁卡品组高(P＜0.05).与对照组、MS-275预处理组、治疗Ⅰ、Ⅱ组比较,匹鲁卡品组的逃避潜伏期均出现明显延长(P＜0.05).结论 MS-275对氯化锂-匹鲁卡品致痫后大鼠海马的神经元损伤、组蛋白脱乙酰化程度以及大鼠的认知功能下降有改善作用,对大鼠癫痫所致脑损伤有一定的保护作用,其作用机制可能与其抗炎作用相关.
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表观遗传学与精子发生、胚胎发育相关性
表观遗传学指的是并不涉及核酸序列的改变,基因在有丝分裂和减数分裂的过程中发生的改变可具有遗传性的一门遗传学新兴学科.目前的研究主要集中在染色体重塑(chromatin remodeling)、组蛋白乙酰化、DNA甲基化(DNA methylation)和非编码RNA(non-coding RNA)调控等方面.近几年来,通过对表观遗传学的不断探索,发现多种生殖障碍,如精子发生、胚胎发育的发生发展与其相关.
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SIRT1抑制细菌脂多糖耐受THP-1细胞中IL-1βmRNA的转录
目的 研究细菌脂多糖(LPS)耐受的THP-1细胞中沉默信息调节因子1(SIRTI)对IL-1β转录的调节作用.方法 使用LPS耐受的人单核细胞THP-1模型,染色体免疫沉淀和real-time PCR定量研究1L-1β启动子区SIRT1结合情况和组蛋白H3lys9/H4lys16的乙酰化情况.结果 在LPS耐受的THP-1细胞中,SIRTI对IL-1β启动子区的结合增加约5倍左右(P<0 05).同时伴随着组蛋白H3 lys9/H4 lys16乙酰化的低水平状态(与正常细胞相比P<0.05).SIRT1沉默使IL-1β的转录恢复到正常细胞的68%(P<0 05),同时伴随着组蛋白H3 lys9/H4lys 16乙酰化的增加(P<0.05).然而,正常细胞和耐受细胞p65 lys310乙酰化水平无明显差异.结论 SIRT1抑制LPS耐受的THP-1细胞中IL-113mRNA的转录,其作用与p65 lys310乙酰化无关,但是与IL-1β启动子区乙酰化有关.
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氧化应激上调人神经母细胞瘤细胞内β-裂解酶的表达
目的 研究氧化应激对人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)β-裂解酶(BACE1)表达的影响及组蛋白乙酰化、DNA甲基化的改变.方法 采用H2O2处理体外培养的SH-SY5Y,Westem blot法检测细胞的BACE1表达及DNA甲基转移酶(DNMTs)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)的表达；实时定量PCR检测BACE1 mRNA的表达；吸光度值法检测组蛋白3(H3)和组蛋白4(H4)整体乙酰化水平.结果 SH-SY5Y细胞经H2O2处理1和72 h后BACE1 mRNA和蛋白表达均明显增多；H2O2处理72 h后DNMT1、DNMT3A表达均下降,分别是对照组的75％和65％(P＜0.01)；而组蛋白去乙酰化酶HDAC3的表达增高至对照组的1.6倍(P＜0.01)；同时,组蛋白H3整体乙酰化水平下降,但H4乙酰化水平无明显改变.结论 氧化应激可能通过改变SH-SY5Y细胞内DNA甲基化水平及组蛋白乙酰化状态调节BACE1的表达,在阿尔茨海默病发病过程中发挥作用.
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Islet-1诱导成纤维细胞系C3H10T1/2向心肌细胞分化过程中组蛋白乙酰化与DNA甲基化在GATA4启动子区的关系
目的 研究在Islet-1诱导间充质干细胞C3H10T1/2向心肌细胞特异分化过程中的心肌早期发育相关基因GATA4启动子区域组蛋白乙酰化与DNA甲基化的相互作用关系.方法 构建过表达Islet-1细胞模型,在GATA4基因表达过程中,用染色质免疫共沉淀技术(CHIP)检测其启动子区组蛋白H3K9乙酰化的时序性变化;甲基化特异性PCR技术(MSP)检测其启动子区CpG岛甲基化的时序性变化,明确两者之间相互作用的关系.结果 随着Islet-1诱导C3H10T1/2向心肌细胞特异分化的时间延长,GATA4基因的表达增高(P＜0.05),其启动子区第2个CpG位点组蛋白H3K9乙酰化的水平升高(P＜0.05),DNA甲基化水平降低(P＜0.05).结论 Islet-1诱导C3H10T1/2细胞向心肌细胞特异分化过程中,组蛋白乙酰化和DNA甲基化在调控心肌特异早期转录因子GATA4表达过程中存在相互拮抗作用,从而促其表达呈时序性变化.
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姜黄素对小鼠心脏发育相关基因表达的影响及其表观遗传调控机制
目的 阐明姜黄素对心脏发育相关基因GATA4,MEF2C和Nkx2.5表达的影响,探讨其表观调控机制.方法 姜黄素处理新生鼠心肌细胞后,分别用ELISA,Western blot,real time RT-PCR和染色质免疫沉淀(ChIP)检测组蛋白乙酰化酶活性,组蛋白H3乙酰化修饰状态,GATA4,MEF2C和Nkx2.5的表达和启动子区域组蛋白乙酰化水平.结果 30μmol/L姜黄素作用24 h能有效降低心肌细胞中组蛋白乙酰化酶活性和组蛋白H3的乙酰化修饰状态,GATA4,MEF2C和Nkx2.5的表达水平明显降低(分别为0.34±0.017,0.26±0.04和1.05±0.12)(P<0.05),启动子区域组蛋白乙酰化修饰水平明显降低(分别为1.75±0.67,2.13±0.99和1.29±0.40)(P<0.05).结论 启动子区域组蛋白乙酰化修饰状态降低导致染色质构型紧密,可能为姜黄素抑制GATA4,MEF2C和Nkx2.5表达的调控机制之一.
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Islet-1在乙酰化调控网络中特异性辅助C3H10T1/2细胞向心肌样细胞分化
目的 筛选并分析转染Islet-1慢病毒载体的C3H10T1/2细胞转化为心肌样细胞过程中与Islet-1相互作用的组蛋白乙酰化酶(HATs)和组蛋白去乙酰化酶(HDACs),明确Islet-1在C3H10T1/2细胞分化为心肌样细胞乙酰化调控网络中的关键枢纽作用.方法 培养转染Islet-1慢病毒载体的C3H10T1/2细胞,观察细胞形态.免疫荧光和免疫印迹检测Islet-1的表达部位和高表达时间点.免疫共沉淀与Islet-1结合的蛋白.免疫印迹验证Islet-1相互作用的HATs和HDACs.结果 诱导组细胞形态出现心肌样细胞改变.各组Islet-1主要在胞质表达.诱导组Islet-1表达量在诱导后3周高(0.782 ±0.015).诱导组Islet-1表达量显著高于空白对照组和C3H10组(分别为0.819±0.026,0.127±0.006和0.126 ±0.001)(P＜0.05),免疫共沉淀技术可行.与Islet-1相互作用的HATs和HDACs有GCN5、P300/CBP和HDAC4.结论 Islet-1与GCN5、P300/CBP和HDAC4相互作用特异性辅助C3H10T1/2细胞向心肌样细胞分化.
关键词： C3H10t1/2细胞 Islet-1 心肌样细胞 组蛋白乙酰化 -
P38MAPK的激活上调SH-SY5Y细胞APP表达及组蛋白H3乙酰化水平
目的 研究P38MAPK信号通路的激活对淀粉前体蛋白(APP)表达的影响及其相关表观遗传学机制.方法 体外培养神经母细胞瘤细胞(SH-SV5V),Western blot法检测SH-SYSY的APP蛋白表达及组蛋白乙酰化酶(HAT)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)的表达;吸光度值法检测组蛋白3(H3)和组蛋白4(H4)整体乙酰化水平.结果 P38MAPK信号通路经特异性激动刺激活SH-SY5Y 72 h后,APP表达明显增高至对照组的1.5倍(0.41±0.09 vs0.28±0.08,P<0.01);同时组蛋白H3整体乙酰化水平增高(0.20±0.04 vs 0.06±0.03,P<0.01),但H4乙酰化水平无明显改变;组蛋白乙酰化酶CBP表达增高至对照组的2.5倍(0.30±0.03 vs 0.11±0.05,P<0.01),而组蛋白去乙酰化酶HDAC3表达下降至对照组的40%(0.19±0.05 vs 0.49±0.03,P<0.01).结论 P38MAPK信号通路可能通过上调组蛋白乙酰化水平增加SH-SYSY的APP蛋白表达.
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组蛋白乙酰化在某些风湿免疫疾病中变化的研究进展
目前许多风湿免疫疾病病因和发病机制尚不明,而近年来许多研究发现表观遗传学参与风湿免疫疾病的发病.表观遗传学主要包括组蛋白修饰、染色体重塑、染色体失活和RNA编辑等,组蛋白乙酰化是表观遗传学中的重要机制之一.本文主要综述组蛋白乙酰化及相关酶在系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎和系统性硬化症中异常改变的研究进展.
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同型半胱氨酸对小鼠卵母细胞成熟过程中组蛋白表观遗传修饰的影响
目的 探讨卵母细胞发育过程中同型半胱氨酸(HCY)对组蛋白表观遗传修饰的影响.方法 首先使用10只2周ICR雌性小鼠建立完整卵泡的体外培养体系,在卵母细胞发育早期,利用免疫组织化学方法,观察HCY对甲基化组蛋白H3K4、H3K9以及乙酰化组蛋白H3K9分布的影响;其次使用10只4周ICR雌性小鼠,利用卵母细胞的体外成熟培养体系,观察HCY对卵母细胞成熟过程的影响,同时利用实时定量PCR方法,观察在此成熟过程中HCY对卵母细胞内组蛋白乙酰化水平的调控酶GCN5和HDAC表达的影响.结果 HCY明显抑制卵母细胞的体外成熟,在HCY作用下,甲基化组蛋白H3K4、H3K9以及乙酰化组蛋白H3K9的分布没有变化,但是表达强度降低,核呈现去浓缩的趋势.成熟过程中HCY并不改变基因GCN5的表达水平,却明显抑制卵母细胞内HDAC基因的表达.结论 卵母细胞发育过程中高水平的同型半胱氨酸影响组蛋白的表观遗传修饰,HCY对卵母细胞核内组蛋白甲基化和乙酰化修饰的影响有可能是造成核染色体稳定性下降的重要原因.
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5-氮杂-2’-脱氧胞苷和4-苯基丁酸对慢性粒细胞白血病细胞的miR-196b表达水平有协同作用
目的：探讨慢性粒细胞白血病细胞中影响miR-196b表达水平的表观遗传学因素。方法分别采用DNA甲基化转移酶抑制剂5-氮杂-2’-脱氧胞苷（5-Aza-2’-dc）、组蛋白去乙酰化酶抑制剂4-苯基丁酸（ PBA）和两者联合处理K562细胞，采用实时定量PCR（Real-time PCR）检测miR-196b的表达水平变化。结果 PBA的半数抑制浓度为1．58mmol/L。和正常人骨髓细胞miR-196b的表达水平相比，Aza组、PBA组和阴性对照组miR-196b的表达水平显著降低且基本一致，Aza＋PBA组miR-196b的表达水平和正常人表达水平基本一致。结论单独使用5-Aza-2’-dc或PBA不能使K562细胞中miR-196b的表达恢复正常，两者联合使用共同处理K562细胞，可使miR-196b的表达恢复正常，表明K562细胞中miR-196b的表达水平和基因组甲基化及组蛋白乙酰化均有关系。
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组蛋白乙酰化/脱乙酰化与DNA甲基化的关系
组蛋白乙酰化和脱乙酰化与DNA甲基化有密切的关系.本文介绍了DNA甲基化对组蛋白乙酰化/脱乙酰化影响,组蛋白乙酰化/脱乙酰化对DNA甲基化的影响,以及组蛋白乙酰化/脱乙酰化和DNA甲基化协同效应.
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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 -
异硫氰酸苯已酯抑制T细胞白血病Jurkat细胞Wnt/β-catenin信号通路的研究
本研究目的在于探索研究异硫氰酸苯己酯(PHI)在体外对人类T细胞白血病Jurkat细胞Wnt/β联蛋白(catenin)信号通路及组蛋白调控、细胞凋亡和增殖的影响.用MTT方法检测PHI作用后Jurkat细胞的增殖率变化；用流式细胞术观察细胞凋亡；用Western blot观察Jurkat细胞Wnt/β-catenin信号转导通路相关蛋白β-catenin、TCF、c-myc、cyclinD1水平的变化,以及组蛋白甲基化H3K4,H3K9、乙酰化H3,H4的变化.结果表明,PHI可抑制Jurkat细胞增殖,诱导细胞凋亡,呈浓度和时间依赖性,48 h的IC50约为20 μmol/L; PHI处理3h后上调组蛋白乙酰化H3、H4和组蛋白甲基化H3K4,下调组蛋白甲基化H3K9,7h时作用更明显；PHI作用3 hβ-catenin表达水平无变化,7h后Wnt/β-catenin信号转导通路β-catenin及其周期相关基因TCF、c-myc、cyclinDI表达均下降.结论:PHI抑制Jurkat细胞Wnt/β-catenin信号转导通路,调控组蛋白甲基化、乙酰化,从而诱导细胞凋亡,抑制细胞增殖.
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西达本胺对人B淋巴瘤细胞株的作用及其机制研究
本研究旨在探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACI)西达本胺对3种B淋巴瘤细胞株Raji(Burkitt淋巴瘤)、Maver及Z-138(套细胞淋巴瘤)的抑制增殖和诱导凋亡的作用及其机制.以不同浓度的西达本胺及不同时间作用于体外培养的3种B淋巴瘤细胞,采用CCK-8法检测细胞的增殖；流式细胞术检测细胞的凋亡及线粒体膜电位；Western blot方法检测细胞内组蛋白H3、H4乙酰化水平及caspase-3蛋白的表达.结果表明,西达本胺可抑制这3种B淋巴瘤细胞的增殖,其抑制作用具有一定的时间和浓度依赖性,尤其能较早较快地抑制Z-138细胞的增殖；另外,西达本胺还可诱导3种B淋巴瘤细胞发生凋亡并引起细胞线粒体膜电位下降,Maver及Z-138细胞对西达本胺较Raji细胞更为敏感；西达本胺可以提高细胞内组蛋白H3、H4乙酰化水平及Maver和Z-138细胞的caspase-3活性.结论:西达本胺能够抑制B淋巴瘤细胞株的增殖,诱导细胞凋亡,其机制可能与西达本胺上调组蛋白H3、H4乙酰化水平,触发线粒体凋亡途径及活化caspase-3有关.
关键词： 组蛋白去乙酰化酶抑制剂 西达本胺 B淋巴瘤细胞株 线粒体膜电位 组蛋白乙酰化 -
三丁酸甘油酯诱导白血病细胞分化及凋亡机制的研究
为了探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂三丁酸甘油酯(tributyrin,TB)诱导NB4、K562白血病细胞分化和(或)凋亡的作用机制,利用Western blot方法及逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测TB作用前后NB4、K562细胞组蛋白H3乙酰化水平以及p21WAF1表达量的改变.结果表明:NB4(或K562)细胞经TB0.1 mmol/L(或TB 0.5 mmol/L)作用16小时后可见组蛋白H3乙酰化水平明显上升,并有剂量依赖效应.NB4、K562细胞经TB 0.1 mmol/L作用后可见p21WAF1 mRNA表达上调,且具有剂量依赖效应.p21WAF1 mRNA的这种上调开始于TB作用2小时后,16小时达高峰,可维持48小时.结论:TB诱导NB4、K562细胞发生分化和(或)凋亡的机制与TB引起细胞组蛋白高乙酰化和继而上调p21WAF1表达有关.
关键词： tributyrin NB4 K562 组蛋白乙酰化 p21WAF1 -
曲古菌素A对HL-60细胞组蛋白乙酰化水平和凋亡的作用
本研究旨在探讨曲古菌素A(trichostatin A,TSA)高效低毒的抗癌机理.应用细胞培养、MTT法,免疫细胞化学技术和Annexin-V-FITC/PI双标流式细胞术观察TSA对HL-60细胞和正常人外周血单个核细胞(normal human peripheral blood mononuclear cell,NPBMNC)的生长抑制,组蛋白乙酰化水平以及诱导凋亡的影响.结果表明:TSA能够以时间、剂量依赖性方式抑制HL-60细胞增殖,36小时IC50为100 ng/ml.TSA能够诱导HL-60细胞凋亡,其作用也呈时间、剂量依赖性.TSA在显著诱导HL-60细胞凋亡的浓度和时间范围内对NPBMNC无明显的诱导凋亡作用.TSA处理4小时后,HL-60细胞和NPBMNC组蛋白乙酰化水平上调显著高于未用TSA各组(P<0.05),但两者之间无显著性差异(P>0.05).结论:TSA对HL-60细胞有明确的抑制增殖能力;TSA有明确的诱导HL-60细胞凋亡的能力,这可能是TSA体外抑制白血病细胞系HL-60生长和发挥抗白血病作用的主要机理之一;与NPBMNC相比较,TSA能够选择性诱导HL-60细胞凋亡;TSA选择性抑制HL-60细胞的机理与TSA调控HL-60细胞和NPBMNC组蛋白乙酰化水平的差异无关.
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组蛋白去乙酰化酶抑制剂LBH589对多发性骨髓瘤细胞MM1R的抑制作用
本研究探讨新一代组蛋白去乙酰化酶抑制剂LBH589单药或者联合蛋白酶体抑制剂硼替佐米,对多发性骨髓瘤(MM)细胞的抗瘤效应.采用MTT法检测LBH589( 10、20、50 nmol/L)及50 nmol/L分别联合硼替佐米(10、20 nmol/L)作用于人多发性骨髓瘤MM1R细胞24,48 h后的细胞增殖抑制作用；采用流式细胞术检测LBH589对MM1R细胞周期和细胞凋亡的影响；采用Western blot分析LBH589(10、20、50 nmol/L)作用MM1R细胞24 h后组蛋白H4乙酰化的程度.结果表明,LBH589单药及与硼替佐米联合均能够抑制MM1R细胞增殖,并与药物浓度和作用时间呈正相关.MM1R细胞经药物作用48 h后,G0/G1期细胞逐渐增多,G2/M期及S期细胞逐渐减少,细胞阻滞在G0/G1期,同时可见MM1R细胞的凋亡率增加,作用呈浓度依赖性,且LBH589与硼替佐米联合作用均较单药作用更加明显(均P ＜0.001)；Western blot分析显示,不同浓度LBH589作用MM1R细胞24 h后组蛋白H4乙酰化的程度上调,呈浓度依赖性.结论:LBH589能够抑制MM1R细胞增殖,阻滞细胞周期,诱导细胞凋亡,且与硼替佐米联合对骨髓瘤细胞有协同作用.
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曲古抑菌素A在肿瘤免疫治疗中的作用及机制
表观遗传学(epigenetic)修饰是基因表达调控的重要形式之一,即在不改变特定基因核苷酸序列的情况下,通过 DNA的乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化的共价修饰作用使基因表达发生可遗传的变化,从而改变细胞功能[1].组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitor,HDACi)是基于表观遗传学理论发现的一类新型抗肿瘤药物,因其广谱、高效、低毒,抗肿瘤效果良好,具有较好的应用前景.曲古抑菌素 A(trichostatin A,TSA)来源于链霉菌代谢产物,是早被应用于临床抗肿瘤治疗的 HDACi家族成员之一.TSA 以组蛋白去乙酰化酶(HDAC)为靶点,通过抑制 HDAC的活性,有效上调细胞中组蛋白乙酰化水平,促进细胞分化,阻滞细胞周期,诱导肿瘤细胞凋亡,从而促进抗肿瘤转录因子的转录及表达,调控相关信号通路,发挥抗肿瘤效应[2].
