鎘對(duì)人支氣管上皮細(xì)胞中組蛋白H3甲基化修飾的影響及機(jī)制研究.pdf

1、目的：研究氯化鎘（CdCl2）對(duì)人支氣管上皮細(xì)胞（BEAS-2B）中組蛋白H3第4位賴氨酸三甲基化（H3K4me3）和組蛋白 H3第9位賴氨酸二甲基化（H3K9me2）水平的影響以及組蛋白去甲基化酶在該過程中的作用；并研究低劑量CdCl2慢性染毒誘導(dǎo)BEAS-2B細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程中對(duì)H3K4me3和H3K9me2水平的影響。
　　方法：采用細(xì)胞集落形成實(shí)驗(yàn)確定CdCl2染毒BEAS-2B細(xì)胞的濃度。急性染毒實(shí)驗(yàn)采用0、0.625、1.

2、25、2.5和5.0μmol/L CdCl2分別染毒細(xì)胞6、24和48h后，移除培養(yǎng)基中的鎘并分別繼續(xù)培養(yǎng)細(xì)胞12、48和96h，提取組蛋白后采用Western blot檢測(cè)H3K4me3和H3K9me2的水平；采用蛋氨酸缺乏實(shí)驗(yàn)和體外組蛋白去甲基化酶活性實(shí)驗(yàn)確定鎘對(duì)組蛋白去甲基化酶活性的影響；此外，采用Western blot檢測(cè)H3K4去甲基化酶KDM5A和H3K9去甲基化酶KDM3A的蛋白水平。慢性染毒實(shí)驗(yàn)采用0、0.5、1.0和

3、2.0μmol/L CdCl2連續(xù)染毒細(xì)胞20周，通過軟瓊脂克隆形成實(shí)驗(yàn)鑒定鎘染毒后細(xì)胞的錨著獨(dú)立性生長能力；采用裸鼠成瘤實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)鎘轉(zhuǎn)化細(xì)胞的致瘤性；分別在鎘染毒細(xì)胞4周、8周、12周、16周和20周時(shí)提取組蛋白，采用Western blot檢測(cè)H3K4me3和H3K9me2的水平。
　　結(jié)果：細(xì)胞集落形成實(shí)驗(yàn)表明0.625、1.25、2.5、5.0和10.0μmol/L鎘染毒BEAS-2B細(xì)胞24h時(shí)與對(duì)照相比均無顯著細(xì)胞毒性。

4、鎘急性染毒實(shí)驗(yàn)顯示：與對(duì)照相比，細(xì)胞中H3K4me3和H3K9me2水平在0.625、1.25、2.5和5.0μmol/L鎘分別染毒細(xì)胞6、24和48h時(shí)顯著增加，且該現(xiàn)象在移除鎘并分別繼續(xù)培養(yǎng)細(xì)胞12、48和96h后依然存在（對(duì)于大部分劑量組P<0.05或P<0.01）。蛋氨酸缺乏實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明鎘可通過抑制組蛋白去甲基化過程增加 H3K4me3和H3K9me2水平；體外組蛋白去甲基化酶活性實(shí)驗(yàn)表明鎘可抑制H3K4和H3K9去甲基化酶的活

5、性；然而，急性鎘染毒對(duì)KDM5A和KDM3A的蛋白表達(dá)無顯著影響。軟瓊脂克隆形成實(shí)驗(yàn)表明2.0μmol/L鎘染毒20周后誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化；與對(duì)照相比，鎘染毒細(xì)胞4周時(shí)顯著增加H3K4me3和H3K9me2（P<0.05或P<0.01），然而，鎘染毒8周、12周、16周和20周時(shí)，細(xì)胞中H3K4me3和H3K9me2水平無顯著變化；此外，鎘染毒4周和8周時(shí)對(duì)KDM5A和KDM3A的蛋白表達(dá)無顯著影響。
　　結(jié)論：鎘可通過抑制組蛋白去