PM2.5诱导HUVECs细胞周期阻滞中钟基因BMAL1的作用

通过构建PM2.5暴露细胞模型,探究PM2.5暴露对HUVECs中钟基因BMAL1与细胞周期的影响,并探究钟基因BMAL1在PM2.5诱导HUVECs细胞G0/G1期阻滞中的作用及潜在机制。方法 以人脐静脉内皮细胞(HUVECs)为研究对象,分别以不同浓度的PM2.5(0、12.5、25、50、75、100 μg·mL-1)处理细胞,24h后收集细胞。选定PM2.5剂量水平为12.5、25和 50 μg·mL-1作为低、中、高剂量组进行后续试验。MTS法检测PM2.5暴露后HUVECs的细胞存活率;流式细胞术检测PM2.5暴露后细胞活性氧(ROS)水平和细胞周期的变化情况;RT-qPCR检测细胞周期调控因子CDKN1B (p27) 的mRNA表达水平变化;Western Blot法检测细胞中BMAL1以及MAPK/ERK通路蛋白表达水平;RT-qPCR检测细胞中钟基因BMAL1的表达水平。结果 PM2.5暴露后,与对照组比较,25、50、75、100 μg·mL-1 剂量组中HUVECs细胞存活率下降,呈现剂量依赖趋势(P<0.05)。其中, 25、50 μg·mL-1剂量组中HUVECs细胞ROS水平较对照组显著增高(P<0.05)。随着PM2.5 暴露浓度的升高,G0/G1 期细胞占比明显增加(P<0.01),S期细胞占比降低(P<0.01),表明细胞在G0/G1期发生周期阻滞。PM2.5高剂量组p27 mRNA表达水平显著上升(P<0.01)。HUVECs细胞中BMAL1基因和BMAL1蛋白表达水平均随着PM2.5暴露剂量的增加而呈上升趋势(P<0.01)。与对照组比较,PM2.5高剂量组中p-p38 MAPK、p-ERK1/2 蛋白表达水平与对照组相比显著升高(P<0.05)。