鎘對人支氣管上皮細胞中組蛋白H3甲基化修飾的影響及機制研究.pdf

1、目的：研究氯化鎘（CdCl2）對人支氣管上皮細胞（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BEAS-2B細胞轉化過程中對H3K4me3和H3K9me2水平的影響。
　　方法：采用細胞集落形成實驗確定CdCl2染毒BEAS-2B細胞的濃度。急性染毒實驗采用0、0.625、1.

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

3、2.0μmol/L CdCl2連續(xù)染毒細胞20周，通過軟瓊脂克隆形成實驗鑒定鎘染毒后細胞的錨著獨立性生長能力；采用裸鼠成瘤實驗檢驗鎘轉化細胞的致瘤性；分別在鎘染毒細胞4周、8周、12周、16周和20周時提取組蛋白，采用Western blot檢測H3K4me3和H3K9me2的水平。
　　結果：細胞集落形成實驗表明0.625、1.25、2.5、5.0和10.0μmol/L鎘染毒BEAS-2B細胞24h時與對照相比均無顯著細胞毒性。

4、鎘急性染毒實驗顯示：與對照相比，細胞中H3K4me3和H3K9me2水平在0.625、1.25、2.5和5.0μmol/L鎘分別染毒細胞6、24和48h時顯著增加，且該現(xiàn)象在移除鎘并分別繼續(xù)培養(yǎng)細胞12、48和96h后依然存在（對于大部分劑量組P<0.05或P<0.01）。蛋氨酸缺乏實驗結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驗表明鎘可抑制H3K4和H3K9去甲基化酶的活

5、性；然而，急性鎘染毒對KDM5A和KDM3A的蛋白表達無顯著影響。軟瓊脂克隆形成實驗表明2.0μmol/L鎘染毒20周后誘導細胞發(fā)生轉化；與對照相比，鎘染毒細胞4周時顯著增加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，細胞中H3K4me3和H3K9me2水平無顯著變化；此外，鎘染毒4周和8周時對KDM5A和KDM3A的蛋白表達無顯著影響。
　　結論：鎘可通過抑制組蛋白去