镉诱导抑癌基因启动子甲基化促HepG2细胞增殖研究

来源 :兰州大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:tonerzhang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
镉(Cadmium,Cd)作为重金属物质广泛应用在工业生产活动中,并随之排放至水体、土壤等环境中。Cd可以通过日常用品接触、吸烟、食物摄取等途径进入人体并蓄积,具有代谢半衰期较长,毒性较大的特点。长期以来人们对Cd毒性已有非常深入的研究,然而,Cd作为一种广为人知的致癌物和促癌物,其具体的毒性机理尚不非常明确。近年来随着表观遗传学研究理论和技术的发展,很多研究表明表观遗传修饰,尤其是DNA甲基化与Cd的致癌性密切相关。在许多活体和细胞中进行的实验发现,Cd进入机体后通过诱导DNA甲基转移酶(DNMTs)表达,促进许多抑癌基因诸如p16、p53、PTEN等启动子区甲基化,降低其表达水平,最终导致细胞的恶性增殖或出现其他癌症特征。而Cd是否会通过提高抑癌基因启动子区甲基化的水平促进人肝癌细胞HepG2的增殖尚不得而知;若Cd确实可以通过改变部分抑癌基因启动子甲基化诱导HepG2细胞的增殖,发挥关键作用的基因和位点也尚待确定。为了探讨上述问题,本研究以人肝癌细胞HepG2为研究材料,通过不同浓度的Cd对其进行不同时间处理后,利用MTT法筛选出Cd促细胞增殖最为明显的浓度及时间;利用实时定量PCR(RT-qPCR)技术检测癌细胞恶性增殖相关基因COX-2和Ki-67的表达,确定Cd对HepG2细胞的增殖作用;利用甲基化特异性PCR技术检测了CDKN2A、RASSF1A和DAPK1等3个增殖相关基因的启动子甲基化水平;利用RT-qPCR技术检测了甲基化发生改变的两个基因RASSF1A和DAPK1以及三个重要的甲基转移酶DNMT1、DNMT3a和DNMT3b的表达水平;用甲基化测序技术检测了RASSF1A和DAPK1基因启动子区234 bp和375 bp的一段CpG岛的甲基化水平;同时,设有Cd和甲基化抑制剂5-氮杂胞苷(5-AZA)联合处理组,用以研究DNA甲基化在Cd诱导HepG2细胞增殖中发挥的作用。我们的研究结果显示,125至1000 nM Cd处理均会促进细胞增殖,而500 nM,96小时处理组细胞增殖最为显著,达151.7%,且在125至500 nM浓度范围内,Cd对细胞增殖有一定的剂量效应;Cd与5-AZA联合处理后细胞增殖受到明显的抑制,表明DNA甲基化在Cd诱导的HepG2细胞增殖中发挥作用;通过MSP检测到Cd可以促进抑癌基因RASSF1A和DAPK1基因启动子的甲基化;各浓度Cd均可以降低RASSF1A和DAPK1的表达,各浓度Cd处理组RASSF1A表达均显著降低,250和500 nM Cd处理组DAPK1表达显著降低,5-AZA部分恢复DAPK1和RASSF1A的基因表达水平。Cd单独处理组三种DNA甲基转移酶DNMT1、DNMT3a和DNMT3b的表达均上升,Cd与5-AZA联合处理组DNMTs表达较Cd单独处理组表达更高;而甲基化测序结果表明500 nM Cd处理促进了DAPK1和RASSF1A启动子的高甲基化,5-AZA处理则使得上述两个基因的启动子区甲基化水平得以恢复,而且,DAPK1检测区域内第83位(Chr9:90,113,207)、108位(Chr9:90,113,231)和275位(Chr9:90,113,395)CpG以及RASSF1A的第104位(Chr3:50,374,481)可能在Cd诱导的HepG2细胞增殖中发挥关键作用。综上所述,低浓度Cd(125至500 nM)可以促进HepG2细胞的增殖,在这一过程中,抑癌基因RASSF1A和DAPK1等基因启动子甲基化导致其低表达,且存在四个位点可能在这一现象中起到关键作用,此外造成启动子区高甲基化抑制RASSF1A和DAPK1表达的原因是DNMTs表达升高。本研究旨在进一步阐明Cd在促进癌症发生过程中的分子机制,为评价和研究Cd毒性机制提供一定表观遗传学基础。
其他文献
维药祖发为唇形科神香草属植物硬尖神香草Hyssopus cuspidatus Boriss.的干燥全草,始载于维吾尔药专著《依合提亚拉提拜地依》:“消炎平喘,止咳化痰等,主治肺炎,气急哮喘,久咳不愈等症”。国内外研究证明维药祖发及近缘种提取物具有确切的抗哮喘作用,但特异活性成分暂未发现。本研究采用OVA诱导建立小鼠哮喘模型以研究祖发提取物的抗哮喘作用。结果表明,祖发提取物可剂量依赖性的降低哮喘小鼠
有机电子传输半导体材料是构造n-型有机场效应晶体管(OFETs)、非富勒烯太阳能电池(OSCs)和柔性有机互补电路等光电子器件的关键功能材料,近年来其发展备受关注。强吸电子能力的电
随着我国社会经济的发展,基础交通设施建设也随之如火如荼的进行着,各类大跨度桥梁如雨后春笋般出现。其中,大跨度混凝土连续刚构桥由于其施工简便、经济、行车顺畅等优点广泛使用。但近数十年来,大量的大跨度预应力混凝土桥梁的收缩徐变引起的长期变形问题日益突出,致使相当一部分已建造好的桥梁出现安全性、耐久性的问题。为控制收缩徐变对桥梁变形的影响,本文研究了混凝土收缩徐变的机理,归纳总结了各类常用的收缩徐变预测
大口径反射镜的加工水平一直受到光学检测水平的限制,尤其是处于研磨到抛光过渡阶段的面形检测,目前还没有一种较为成熟有效的检测手段。基于以上问题,本文选取条纹反射法对
自由立体多视角3D显示通过将多幅视差图显示在狭窄的观察区域来表达物体的3D光场信息,在有限数据量的前提下对3D光场信息作近似,被认为是接近商业化的裸眼3D技术。传统的基于
随着矿井开采深度的不断增加,采空区煤自燃引发瓦斯爆炸的现象更加普遍,对煤矿安全生产带来极大的隐患。本文以太岳煤矿2201工作面采空区为研究对象,通过理论分析,数值模拟的方法研究了高瓦斯工作面采空区瓦斯运移规律、采空区容易发生瓦斯爆炸的危险区域,为矿井的瓦斯灾害防治提供依据。从采空区可能发生煤自燃的条件,结合瓦斯爆炸浓度范围,认为采空区氧气浓度12%~18%,瓦斯浓度5%~16%为采空区遗煤自燃引发
近年来,随着高等教育的快速发展,以及规模扩大,高校的社会化程度日益提升,与校外经济体的合作也越来越多,廉政风险问题也十分突出,并且给学校的监察工作带来了很大挑战。如何
当前各国国防和军事事业的迅速发展向高能材料的研究提出了更高的要求。寻求爆炸性能和稳定性之间俱佳的高能材料成为这一领域的研究热点。由于棱柱烷和芳香环类化合物具有张力大、密度大等高能材料的潜质,因此受到广泛的关注。在本工作中,我们设计了一系列棱柱烷和芳香环的衍生物,采用DFT-B3LYP/6-31G(d,p)方法对其爆炸性能和稳定性进行了预测,从中筛选出最具潜力的高能化合物。本文主要内容如下:1、多硝
诚信是中华民族的传统美德,在中国的伦理道德体系中备受推崇。诚信不仅是一种行为规范,更是一切道德的根本和基础。诚信价值观是社会主义核心价值观的重要组成部分和道德基石
碳质材料掺杂氮元素能够提高材料的电催化性能,采用含氮化合物作为碳源和氮源,通过一步碳化直接得到碳材料能够实现均匀的氮掺杂。内径开放,管壁厚度可调节的碳纳米管具有更多催化活性位点。聚多巴胺是含氮聚合物,容易合成,具有强粘附力和还原性,经高温碳化容易转化为富含氮的碳材料。通过模板法制备得到碳纳米管状结构,能够增大比表面积,增加催化活性位点,改善导电性和电子转移能力。银是一种常见的贵金属,具有价格便宜,