摘要
目的观察亚砷酸钠（NaAsO：）对人肤角质形成细胞株（HaCaT细胞）MGMT基因启动子区甲基化CpG结合蛋白-2（MeCP2）、DNA甲基转移酶1（DNMTl）及组蛋白去乙酰化酶1（HDACl）结合情况的影响，为深化阐释砷毒作用机制提供依据。方法分别以0．00（空白对照）、3．13、6，25、12．50、25．00μmol／LNaAs02重复间隔处理HaCaT细胞72h（NaAs02处理24h，隔天再次相同处理，重复3次），以人表皮鳞癌细胞株（A431）作为阳性对照。定量染色质免疫共沉淀技术（Q—CHIP）检测MGMT基因转录调控区CHIPl、CHIP2区域及MGMT基因编码区ChIP3区域MeCP2、DNMTl、HDACl结合情况。结果各组HaCaT细胞MGMT基因转录调控区CHIPl、CHIP2区域MeCP2、DNMTl、HDACl蛋白结合水平比较，差异有统计学意义（F值分别为7．387、84．634、78．442和19．263、69．649、26．546，P均〈0．05）；其中各N以s02处理组CHIPl、CHIP2区域MeCI〉2、DNMTl、HDACl蛋白结合水平[3．13μmol／LNaAs02处理组：（136．00±16．97）％、（145．00±2．83）％、（88．50±19．09）％和（106．50±37．48）％、（112．34±8．73）％、（59．71±8．49）％；6．25μmol／LNaAs02处理组：（130．00±42．43）％、（154．50士4．95）％、（101．00±1．27）％和（88．50±3．54）％、（134．32±2．82）％、（102．75±19．91）％；12．50~mol／LNaAs02处理组：（141．50±23．33）％、（161．50±7．78）％、（125．00±U．31）％和（119．50±24．75）％、（171．59±3．54）％、（167．61±10．61）％；25，00μmol／LNaAs02处理组：（134．50±43．13）％、（472．50±50．20）％、（383．50±30．41）％和（180．09±12．73）％、（348．50±27．58）％、（158．45±12．02）％]均高于空白对照组[（51．50±9．19）％、（82．00±12．73）％、（25．03±2．91）％和（37．02±4．24）％、（91．56±26．16）％、（19．09±2．90）％，P均〈0．05]。各组HaCaT细胞MGMT基因编码区CHIP3区域MeCP2蛋白结合水平比较，差异无统计学意义（F=1．670，P〉0．05），而DNMTl、HDACl蛋白结合水平比较，差异有统计学意义（F值分别为4．404、9．863，P均〈0．05），其中25．00I,Lmol／LNaAs02处理组DNMTl、HDACl蛋白结合水平[（615．85±29．63）％、（306．09±59．40）％]与空白对照组[（99．70±12．02）％、（92．45，±48．79）％]比较，差异有统计学意义（P均〈0．05）。结论MeCP2可结合于砷所致高甲基化MGMT基因转录调控区。通过招募DNMTl及HDACl使组蛋白去乙酰化，同时DNMTl可结合于MGMT基因编码区，以非甲基化DNA结合蛋白（IVIBD）依赖的方式招募HDACl，通过染色质重塑方式导致MGMT基因沉默，可能是砷毒性表现的早期分子事件。
Objective To investigate the effect of NaAsO2 on the binding levels of methyl CpG binding protein 2（MeCP2）, DNA methyltransferase 1 （DNMT1） and histone deacetylase 1 （HDAC1） to the hypermethylation promoter region of MGMT gene in HaCaT cells, in order to provide a basis to deepen the interpretation of the role of arsenic poisoning mechanism. Methods HaCaT cells were treated repeatedly and interval with different concentrations of NaAsO2 （3.13, 6.25, 12.50, 25.00 ±mol/L, respectively） for 72 h. Untreated HaCaT was used as blank control group and human epidermal squamous carcinoma cell line （A431 cells） as positive control group. The binding levels to the two transcription regulatory regions（ChiP1, CHIP2） and to the coding region（ChiP3） of MGMT gene were detected by chromatin immuno-precipitation combined with quantitative PCR. Results The differences of binding levels of MeCP2, DNMT1 and HDAC1 to CHIP1 and CHIP2 in each group were significant （F = 7.387, 84.634, 78.442 and 19.263, 69.649, 26.546, all P 〈 0.05）. The binding levels of MeCP2, DNMT1 and HDAC1 to CHIP1 and CHIP2 in each NaAsO2 exposed group [3.13 p±mol/L NaAsO2 exposed group： （136.00 ± 16.97）%, （145.00 ±. 2.83）%, （88.50 ± 19.09）% and （106.50 ± 37.48）%, （112.34 ± 8.73）%, （59.71 ± 8.49）%; 6.25 p±mol/L NaAsO2 exposed group： （130.00 ± 42.43）%, （154.50 ± 4.95）%, （101.00 ± 1.27）% and （88.50 ± 3.54）%, （134.32 ± 2.82）%, （102.75 ± 19.91）%; 12.50 I±mol/L NaAsO2 exposed group： （141.50 ±.23.33）%, （ 161.50 ± 7.78）%, （125.00 ± 11.31 ）% and （ 119.50 ± 24.75）%, （171.59 ± 3.54）%, （ 167.61 ± 10.61 ）% ; 25.00 ±mol/L NaAsO2 exposed group： （134.50 ± 43.13）%, （472.50 ± 50.20）%, （383.50 ± 30.41）% and （180.09 ± 12.73）%, （348.50 ± 27.58）%, （158.45 ± 12.02）%] were higher than that in the blank control group[（51.50 ＋ 9.19）%, （82.00 ± 12.73）%, （25.03 ± 2.91）% and （37.02 ± 4.24）%, （91.56 ± 26.16）%, （19.09 ± 2.90）%, all P 〈 0.05]. The differences of binding levels of MeCP2 to CHIP3 in each group were not significant（F = 1.670, P 〉 0.05）, but the differences of binding levels of DNMT1 and HDAC1 to CHIP3 were significant（F= 4.404, 9.863, all P 〈 0.05）, and only the binding levels in the 25.00 p±mol/L NaAsO2 exposed group [ （615.85 ± 29.63）%, （306.09 ± 59.40）%] were higher than that in the blank control group[（99.70 ± 12.02）%, （92.45 ± 48.79）%, all P 〈 0.05 ]. Conclusions MeCP2 can bind to the methylated MGMT gene transcriptional regulatory regions which are induced by arsenic and leads to histone deacetylation by the recruitment of DNMT1 and HDAC1 and, meanwhile, DNMT1 can bind to the coding region of MGMT gene to recruit HDAC1 in a methyl DNA binding protein（ MBD ） independence manner and media MGMT gene silencing through the chromatin remodeling way, which might be the early molecular events of arsenic poisoning.
出处
《中华地方病学杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第1期16-20,共5页
Chinese Journal of Endemiology
基金
国家自然科学基金（30960337、81172603）
贵州省重大专项基金（黔科合重大专项字[2006]6016号）
贵州省科学技术基金（黔科合J字[2009]2188号）
