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O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT)是一种DNA损伤修复酶,独立修复由环境污染物中N-亚硝基致癌剂或化疗药等引起的烷基DNA加合物损伤,通过直接转移烷基DNA加合物上的烷基到自身参与修复过程,避免细胞发生致突变,致肿瘤及细胞毒性的损伤。亚硝酰胺类致癌剂(MNNG、MNU)是一种具有高活性的化学致突变致癌物,用于研究在环境中广泛存在的N-亚硝酰胺类化学诱变物和致癌物的作用机制。该化合物能与DNA及蛋白质等生物大分子形成加合物,引起基因组损伤,并最终导致基因突变、染色体畸变、细胞死亡,以及多种肿瘤的发生。在本研究中,我们发现,利用MNNG、MNU低剂量、多次暴露能诱导人胃正常上皮GES-1细胞的恶性转化,并且伴有MGMT基因表达的持续上调。甲基化特异性PCR(MSP)及亚硫酸氢盐测序(BSP)实验均证明,MGMT启动子区域(+93位点到+153位点)DNA甲基化水平MNNG、MNU诱导组较对照组明显降低,提示表观遗传修饰机制参与调控MGMT在本模型中的异常表达。染色质免疫共沉淀实验证明,MNNG、MNU刺激抑制DNMT1与MGMT启动子区的结合,同时伴有该启动子区域内H3K9met2的修饰水平下降,H3K4met2水平上升。进一步证明表观遗传修饰机制调控在MNNG、MNU诱导的MGMT的表达上调的重要作用。此外,(O6-benzylguanine)O6-BG处理MNNG、MNU诱导组细胞,能显著下调MGMT的表达水平,促进细胞恶性增殖能力的增强；随后在诱导组细胞中转染MGMT过表达质粒,显著抑制细胞的恶性增殖能力。另外,MGMT高表达及表达抑制的单克隆细胞株细胞增殖实验也证实MGMT的表达水平与细胞恶性增殖呈负相关。本研究证明亚硝酰胺类致癌剂刺激人胃正常上皮细胞,能诱导该细胞发生恶性转化；通过抑制DNMT1蛋白与MGMT启动子区的结合,降低MGMT启动子区DNA甲基化水平,同时伴有组蛋白修饰调控的改变,如抑制基因激活相关的H3K9met2修饰的降低及促进基因激活相关的H3K4met2修饰的增加,持续激活其表达,抑制该恶性转化的进程。本研究为进一步揭示亚硝酰胺类致癌剂诱发胃癌发生的调控机制提供新的研究思路。