學術時間 | 赭麴黴毒素A對HEK293細胞DNA和組蛋白甲基化修飾酶的...

2020-12-05 大河報網

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　　編者按：河南農業大學學術氛圍濃鬱，其中作為「全國中文核心期刊」、「中國科技核心期刊」、「全國優秀科技期刊」、「中國期刊方陣雙效期刊」、「全國農林類核心期刊」以及連續5次入編北京大學圖書館《中文核心期刊要目總覽》的學術刊物，《河南農業大學學報》致力於傳播最新農業學術成果和信息，促進學術交流，推動農業科技進步和科技成果轉化。為方便校內外研究學者溝通交流，提升大家參與學術研究的興趣，官微與河南農業大學學報合作開設新欄目——學術時間。本期推送北京農業職業學院李曉紅，羅紅霞，句榮輝，李淑榮，王麗，以及遵義醫學院公共衛生學院諶小立的論文——「赭麴黴毒素A對HEK293細胞DNA和組蛋白甲基化修飾酶的影響」。

　　赭麴黴毒素A（OTA）是麴黴菌和青黴菌產生的次生代謝物，分布於世界各地，有很多的毒性，包括腎毒性、肝毒性、致畸性、免疫毒性、神經毒性和遺傳毒性。OTA可汙染各種各樣的食物，威脅著人類的身體健康。國際癌症研究機構將OTA列為2B類致癌物。目前關於OTA毒性作用的表觀遺傳機制尚未明確。

　　DNA甲基化和組蛋白修飾作為關鍵的表觀遺傳機制在調節功能信號通路過程中具有非常重要的作用。OTA對表觀遺傳機制的影響包括整體基因組和特定基因DNA甲基化水平改變、miRNA調節紊亂以及組蛋白修飾改變。OTA可引起人肝癌細胞系HepG2整體基因組DNA低甲基化，其對腎細胞的甲基化影響尚待研究。

　　組蛋白H3甲基化是一種動態的表觀遺傳修飾，其對於形成常染色質和異染色質是非常重要的。組蛋白H3K9甲基化是調控X染色體沉默、異染色質形成、DNA甲基化以及轉錄等方面的重要機制。OTA在誘導腎毒性過程中組蛋白H3K9甲基化相關修飾酶是否參與其中及其發揮效應的分子機制尚不清楚。

　　本研究以人胚腎細胞系HEK293為研究模型，探究了OTA對整體基因組DNA甲基化和組蛋白甲基化修飾酶活性及參與調控染色質修飾相關酶的表達量的影響，以進一步研究表觀遺傳機制在OTA誘導腎毒性中的作用。

　　HEK293細胞係為北京農業職業學院食品安全檢測中心保存。加入不同濃度的OTA溶液（2.5~50 μmol·L-1）處理24 h，用無血清培養基處理作為對照組（CK）。運用Cell Counting Kit-8測試細胞活力。測定樣品基因組中5 mdC和dC的含量。按組蛋白甲基轉移酶試劑盒說明書測定組蛋白H3K9的HMT的活性。Real-time PCR測定相關修飾酶mRNA水平。

　　結果表明，OTA抑制了HEK293細胞的生長，降低了整體基因組DNA甲基化水平，並呈劑量效應關係。隨OTA暴露劑量的增加，DNA甲基化轉移酶DNMT1 mRNA表達量降低。且本研究首次探究了OTA對組蛋白甲基化修飾酶的影響。OTA引起組蛋白H3K9甲基轉移酶活力升高，且H3K9甲基化修飾酶G9a和SETDB1 mRNA表達量在高劑量OTA暴露時顯著升高。OTA可能分別通過調控DNMT1及G9a、SETDB1使整體基因組DNA甲基化水平降低和H3K9甲基轉移酶活性升高，這可能是OTA導致腎毒性的表觀遺傳機制。

　　通訊作者：諶小立

　　遵義醫學院公共衛生學院副教授、博士、碩士生導師，主要從事食品安全及衛生毒理學研究。先後主持和參加國家自然科學基金1項、貴州省聯合基金重點項目1項、博士啟動基金1項，參與省級人才項目2項。在國內外重要學術期刊上發表學術論文10餘篇，參編著作3部。

　　《河南農業大學學報》2018年第52卷第5期，該研究由國家自然科學基金項目(31460426)；北京農業職業學院院級項目（XY-YT-16-44）；北京市科技計劃項目（20160202-14）；貴州省科學技術基金項目（黔科合LH字[2014]7546號）；遵義醫學院優秀青年人才項目(17zy-006；遵義醫學院博士學位授權支撐學科建設經費（2015-996036）資助。責任編輯朱秀英。

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來源：河南農業大學 編輯：凡聞

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