H3K36me3调控O6-甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶基因与砷致人皮肤角质形成细胞DNA损伤的关系

摘要

目的了解亚砷酸钠（NaAsO2）对人皮肤角质形成细胞（HacaT细胞）组蛋白H3第36位赖氨酸三甲基化（H3K36me3）修饰水平、O6-甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶（MGMT）基因mRNA转录水平的影响。探讨H3K36me3调控MGMT基因转录与砷致DNA损伤的关系，为砷中毒预防和治疗提供新思路和科学依据。方法1．25、2．50、5．00、10．00μmol／L NaAsO2处理HaCaT细胞24h，10．00μmol／L NaAsO2处理HaCaT细胞6、12、24h，剂量以0．00μmoL／L、时间以0h为对照组。采用单细胞凝胶电泳法检测HaCaT细胞DNA损伤情况；免疫印迹法检测H3K36me3总体修饰水平；实时荧光定量PCR检测MGMT基因mRNA表达水平：定量染色质免疫沉淀技术检测MGMT基因编码区（CHIP1、CHIP2区域）H3K36me3修饰水平。结果①DNA损伤检测结果：2．50、5．00、10．00μmol／L染砷组HaCaT细胞彗星尾部DNA百分含量（Tail DNA％。11．83±1．15、16．85±2．52、24．23±2．75）、彗星尾矩（Olive tail moment，OTM，10．90±1．13、16．19±2．26、23．83±2．79）明显高于对照组（0．00μmoL／L，2．40±0．51、2．26±0．40，P均〈0．05）；10．00μmoL／L NaAsO2处理HaCaT细胞12、24h，Tail DNA％（15．51±1．92、24．18±2．42）、OTM（13．58±2．04、23．14±2．11）明显高于对照组（0h，3．66±1．02、3．38±1．00，P均〈0．05）。②H3K36me3总体修饰水平检测结果：与对照组（0．00μmol/L，100．00±0．00）比较，2．50、5．00、10．00μmol／L染砷组H3K36me3总体修饰水平（60．59±9．75、57．82±11．28、39．45±7．09）降低（P均〈0．05）；与对照组（0h，100．00±0．00）比较，12、24h染砷组H3K36me3总体修饰水平（48．47±9．67、47．75±6．98）亦降低（P均〈0．05）。③不同剂量染砷组HacaT细胞H3K36me3总体修饰水平与Tail DNA％、OTM均呈负相关关系（r=-0．897、-0．903，P均〈0．05）。④MGMT基因mRNA表达水平检测结果：与对照组（0．00μmol／L，100．00±0．00）比较，2．50、5．00、10．00μmol／L染砷组MGMT基因mRNA表达水平（78．20±3．50、61．40±2．60、49．15±4．70）降低（P均〈0．05）。⑤MGMT基因编码区H3K36me3修饰水平检测结果：各剂量染砷组MGMT基因编码区CHIP1、CHIP2区域未观察到组蛋白H3K36me3的富集规律（P均〉0．05）。结论砷诱导的HaCaT细胞DNA损伤可能受H3K36me3的调控：砷可导致HaCaT细胞MGMT基因mRNA转录抑制，但H3K36me3调控MGMT基因mRNA转录抑制与砷致DNA损伤关系不密切。