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赭曲霉毒素A(OchratoxinA,OTA)是一种广泛存在于多种食品中的真菌毒素。在各种食品安全问题中,OTA由于其肾毒性和致癌性而备受关注。实验室前期的研究表明,OTA可以引起肝癌细胞系HepG2整体基因组甲基化水平下降而导致细胞毒性。肾脏是OTA的主要靶器官。然而,关于OTA诱导肾毒性与DNA甲基化之间的关系的研究目前还未见报道。本文通过研究OTA对大鼠肾脏和人胚肾细胞系HEK293的DNA甲基化的影响,进一步完善了OTA肾毒性的作用机制。本论文主要研究结果与结论如下:(1)OTA诱导肾毒性过程中,大鼠肾脏整体基因组甲基化水平呈动态变化。在OTA灌胃4周时,整体甲基化水平随OTA剂量增加而下降;灌胃13周时,整体甲基化水平随OTA剂量增加而升高。OTA导致大鼠肾脏中甲基化转移酶表达量改变,DNA methyltransferase 1(DNMT1)表达量的改变趋势与整体基因组甲基化水平的变化趋势一致。OTA灌胃13周时,细胞粘附相关基因E-cadherin和N-cadherin发生甲基化,表达量下降,并且与之相关的细胞信号通路Wnt、PI3K/Akt通路中的关键基因表达量上调。(2)采用 MS-AP-PCR(Methylation-sensitive Arbitrarily Primed PCR)方法筛选了 OTA诱导HEK293细胞毒性的差异甲基化基因。一共鉴定出8个甲基化差异性片段,其中高甲基化片段6个,低甲基化片段2个。借助GenBank数据库进行BLAST搜索分析,结果显示其中有5个片段与人的基因组序列有高度同源,分别位于人的染色体1、10、12、X和Y上。采用BSP的方法对高甲基化片段Hyper-1和Hyper-4进行鉴定分析,结果发现Hyper-1和Hyper-4在对照组细胞中未出现甲基化,而在经OTA处理的细胞中出现甲基化。(3)本研究通过Infinium HD Methylation450K Array芯片方法探索了 OTA在DNA甲基化层面对HEK293细胞可能的毒性机制。将1 μM和5 μM OTA处理HEK293细胞后所得到的甲基化差异位点进行聚类分析,其甲基化变化规律大致分为5类:高甲基化-高甲基化-低甲基化、高甲基化-高甲基化-高甲基化、低甲基化-中甲基化-高甲基化、低甲基化-高甲基化-中甲基化和中甲基化-高甲基化-高甲基化。(4)低浓度(1 μM)OTA能够引起细胞自噬,高浓度(5μM)OTA能够诱导细胞凋亡。低浓度处理组与对照组间有1811个甲基化差异位点,共参与了 9个代谢通路。高浓度处理组与对照组间有1780个甲基化差异位点,共参与了 16个代谢通路。通过甲基化差异位点的KEGG分析,发现OTA主要通过影响MAPK信号通路相关基因的甲基化来实现对自噬和凋亡现象的调控。