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目的:探讨组蛋白H3精氨酸单ADP核糖基化对人结肠癌LOVO细胞增殖、凋亡的影响及其可能机制。方法:构建组蛋白H3精氨酸单ADP核糖基化修饰位点突变慢病毒表达载体pLenti-H3 mut1-IRES-eGFP和pLenti-H3 mut2-IRES-eGFP,将慢病毒转染至人结肠癌LOVO细胞并筛选出稳定表达的突变株,同时将LOVO细胞分为未转染LOVO细胞、转染空载体(LV-control)LOVO细胞,H3-mut1(H3A117)LOVO细胞和H3-mut2(H3K117)LOVO细胞四组。采用CCK-8检测各组细胞增殖情况差异,流式细胞术检测细胞周期分布及细胞凋亡;同时,通过构建裸鼠结肠癌移植瘤模型,观察各组裸鼠移植瘤生长情况。qRT-PCR检测各组细胞中RASSF1A的mRNA表达差异。运用Werstern Blot检测各组细胞中H3K9二甲基化水平以及RASSF1A、Bcl-2、Bax、Cyclin D1的蛋白表达差异。结果:1.慢病毒成功感染LOVO细胞,并筛选获得稳定表达的突变株。2.CCK8结果提示H3-mut1(H3A117)和H3-mut2(H3K117)两组LOVO细胞的增殖抑制率明显高于未转染组和LV-control组LOVO细胞(P﹤0.05);而未转染组和LV-control组LOVO细胞之间以及H3-mut1(H3A117)和H3-mut2(H3K117)两组LOVO细胞之间的增殖能力均无明显差异(P﹥0.05)。3.细胞周期检测结果提示H3-mut1(H3A117)、H3-mut2(H3K117)两组LOVO细胞与未转染组和LV-control组LOVO细胞相比,细胞分裂处于G1期的细胞比例增加,增殖指数下降(P﹤0.05);而未转染组和LV-control组LOVO细胞之间以及H3-mut1(H3A117)和H3-mut2(H3K117)两组LOVO细胞之间的增殖指数均无明显差异(P﹥0.05)。4.流式细胞术结果显示,H3-mut1(H3A117)、H3-mut2(H3K117)两组LOVO细胞的凋亡率明显高于未转染组和LV-control组LOVO细胞(P﹤0.05);而未转染组和LV-control组LOVO细胞之间以及H3-mut1(H3A117)和H3-mut2(H3K117)两组LOVO细胞之间的凋亡率均无明显差异(P﹥0.05)。5.裸鼠皮下移植瘤模型显示,注射H3-mut1(H3A117)、H3-mut2(H3K117)两组LOVO细胞的裸鼠与注射未转染组和LV-control组LOVO细胞的裸鼠模型相比,其瘤体重量和体积明显减小(P﹤0.05);而未转染组和LV-control组裸鼠模型瘤体之间以及H3-mut1(H3A117)和H3-mut2(H3K117)两组裸鼠模型瘤体之间的重量、体积均无明显差异(P﹥0.05)。6.qRT-PCR结果显示,H3-mut1(H3A117)、H3-mut2(H3K117)两组LOVO细胞的RASSF1A mRNA表达水平明显高于未转染组和LV-control组LOVO细胞(P﹤0.05);而未转染组和LV-control组LOVO细胞之间以及H3-mut1(H3A117)和H3-mut2(H3K117)两组LOVO细胞之间的RASSF1A mRNA表达水平均无明显差异(P﹥0.05)。7.Western Blot结果显示,各组细胞中H3-mut1(H3A117)、H3-mut2(H3K117)两组与未转染组和LV-control组相比,其RASSF1A、Bax蛋白表达水平明显增高(P﹤0.05),H3K9二甲基化水平以及Bcl-2、Cyclin D1的蛋白表达水平明显降低(P﹤0.05);而未转染组和LV-control组之间以及H3-mut1(H3A117)和H3-mut2(H3K117)两组之间各项指标均无明显差异(P﹥0.05)。结论:组蛋白H3精氨酸特异性单ADP核糖基化位点突变可以抑制人结肠癌LOVO细胞增殖,促进LOVO细胞凋亡,提示组蛋白精氨酸特异性单ADP核糖基化参与了人结肠癌LOVO细胞的增殖和凋亡过程。其机制可能是通过影响组蛋白聚ADP核糖基化、H3K9二甲基化以及DNA甲基化,使RASSF1A表达上调,进而影响下游分子Bcl-2、Bax、Cyclin D1的表达而实现。