组蛋白精氨酸甲基化酶在人体外受精发育阻滞胚胎中的功能研究

目的探究组蛋白精氨酸甲基化酶(PRMT)在体外受精的人类胚胎发育阻滞中的作用。方法收集丢弃的70枚体外受精人类胚胎,选取12枚正常发育的胚胎为正常组,12枚发育阻滞胚胎为阻滞组。蛋白印迹和免疫荧光检测2组组蛋白精氨酸甲基化酶6(PRMT6)蛋白质水平,蛋白印迹检测组蛋白H3在精氨酸2的二甲基化(H3R2me2)和组蛋白H3在赖氨酸4的三甲基化(H3K4me3)水平。敲除46枚发育阻滞胚胎中的PRMT6(PRMT6敲除组,n=46),qPCR和蛋白印迹检测阻滞组和PRMT6敲除组的PRMT6 RNA、PRMT6蛋白、H3R2me2和H3K4me3水平,多能性标记Oct4、Nanog和Sox2,观察阻滞组和PRMT6q敲除组胚胎培养7 d的情况。结果与正常组相比,阻滞组的PRMT6蛋白质水平显著增加[(1.160±0.054)比(1.530±0.13)],H3R2me2升高[(1.340±0.019)比(1.710±0.011)],H3K4me3水平下降[(1.650±0.030)比(1.220±0.015)],差异有统计学意义(P<0.05)。与阻滞组比较,PRMT6敲除组PRMT6 RNA[(1.660±0.029)比(1.230±0.017)]、PRMT6蛋白[(1.400±0.030)比(1.050±0.058)]及H3R2me2蛋白水平显著下调[(1.410±0.011)比(1.340±0.019)],而H3K4me3水平升高[(1.710±0.011)比(1.340±0.019)];多能性标记Oct4[(1.710±0.016)比(1.160±0.049)]、Nanog[(1.690±0.089)比(1.260±0.051)]和Sox2[(1.680±0.091)比(1.310±0.057)]的水平被下调,差异有统计学意义(P<0.05)。结论敲除PRMT6可以挽救部分发育阻滞的胚胎,甚至单个发育受阻的胚胎也可以发育成融合胚胎。敲除PRMT6可促进人体外受精发育阻滞胚胎的发育。

乳腺浸润性导管癌中上皮剪接调节蛋白与组蛋白赖氨酸去甲基化酶5A表达的临床意义

目的探究乳腺浸润性导管癌及癌旁组织中上皮剪接调节蛋白(ESRP1)与组蛋白赖氨酸去甲基化酶5A(KDM5A)的表达及临床意义。方法选取2018年4月至2021年4月于包头市肿瘤医院经手术治疗及病理学检查确诊为乳腺浸润性导管癌患者的组织标本(n=162)及癌旁组织标本(n=38)。采用实时荧光定量PCR法(RT-PCR)检测乳腺浸润性导管癌及癌旁组织中ESRP1与KDM5AmRNA的表达水平,采用免疫组化(IHC)法检测乳腺浸润性导管癌及癌旁组织中ESRP1与KDM5A蛋白的表达水平。比较乳腺浸润性导管癌及癌旁组织中ESRP1、KDM5AmRNA相对表达量及ESRP1、KDM5A蛋白阳性表达率,分析ESRP1与KDM5A蛋白表达的相关性及乳腺浸润性导管癌患者ESRP1、KDM5A蛋白表达与临床病理特征的关系。结果乳腺浸润性导管癌组织中ESRP1mRNA相对表达量高于癌旁组织,KDM5AmRNA相对表达量低于癌旁组织,差异有统计学意义(P<0.05)。乳腺浸润性导管癌组织中ESRP1蛋白阳性表达率均高于癌旁组织,KDM5A蛋白阳性表达率均低于癌旁组织,差异有统计学意义(P<0.05)。乳腺浸润性导管癌中ESRP1蛋白表达与KDM5A蛋白表达呈负相关(r=-0.34,P<0.05)。ESRP1、KDM5A蛋白表达与淋巴结转移情况、分子亚型、临床分期、组织学分级有关(P<0.05),与年龄、肿瘤直径、脉管侵犯、神经侵犯无关。结论ESRP1在乳腺浸润性导管癌中呈高表达,KDM5A呈低表达,二者与乳腺浸润性导管癌的关系密切,可参与乳腺癌的发生发展,联合检测有利于及早诊疗乳腺浸润性导管癌,为个体化治疗提供新思路,有望成为乳腺浸润性导管癌分子治疗的新靶点。

组蛋白赖氨酸去甲基化酶5A在中枢神经系统疾病中的作用

组蛋白甲基化修饰是表观遗传的重要机制之一,最近研究发现组蛋白赖氨酸去甲基化酶5A(KDM5A)在个体发育、组织分化和肿瘤发生发展等过程中发挥重要的调控作用。成年动物大部分脑区已经失去神经发育功能,但是最新单细胞测序技术和精神疾病的动物模型研究揭示动物脑内KDM5A表达改变与神经疾病发生相关,提示KDM5A是探究脑疾病潜在的靶分子。本文从KDM5A分子结构、表达调控通路等方面总结最新进展,从而为后续其他中枢神经系统疾病研究提供参考。

组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶KDM1家族在肝细胞癌中的作用

肝细胞癌(HCC)作为临床最常见的消化系统恶性肿瘤,占所有肝脏恶性肿瘤患者的85%~90%[1]。HCC患者的5年生存率为17%~20%,位居癌症相关死亡原因第4位,目前全球每年约有84万新增HCC病例,且这一趋势仍在进行性上升[2,3]。该病发病隐匿,早期缺乏典型临床症状和特异性检测指标,被发现时通常已处于晚期阶段,并且由于目前治疗手段有限,费用高昂,俨然成为了影响公众健康的社会难题。目前分子靶向免疫治疗在HCC治疗中取得了突破性进展,是肝病领域的研究热点之一,不断深入挖掘HCC进展过程中的调控分子,为新型抗癌药物的研发提供潜在治疗靶点,是今后肝病学科攻坚的重点方向。

组蛋白精氨酸甲基化酶3对人体外培养发育阻滞胚胎的调控作用

人IVF(in vitro fertilization)培养的胚胎常易发生发育阻滞,这极大地降低了IVF的治疗效率。近年来发现,组蛋白精氨酸甲基化酶3(PRMT3)在早期胚胎发育过程中起着重要的作用,但是其对阻滞胚胎发育的作用及机制仍不清楚。该研究利用IVF废弃的胚胎为实验材料。采用Q-PCR和Confocal检测早期不同发育时期胚胎中PRMT3的核酸和蛋白表达情况,以及H4R3me2a甲基化水平的变化情况。另外,在阻滞胚胎中过表达PRMT3蛋白,观察阻滞胚胎的进一步发育。研究结果表明,与正常发育胚胎相比,阻滞胚胎中PRMT3核酸和蛋白的表达均呈现显著下降(P<0.05);同时,阻滞胚胎中H4R3me2a的甲基化水平也明显降低(P<0.05)。过表达PRMT3蛋白能够挽救部分阻滞胚胎的发育,甚至个别阻滞胚胎还能够发育到囊胚阶段。总之,早期发育胚胎中PRMT3表达的降低或缺失可能是导致胚胎发育阻滞产生的主要原因之一,PRMT3是早期胚胎发育过程中必需且非常重要的关键因子。

TERT过表达对人骨髓间充质干细胞精氨酸组蛋白甲基化酶表达影响的研究

目的探索端粒酶对间充质干细胞精氨酸组蛋白甲基化酶和组蛋白甲基化状态的影响。方法利用逆转录病毒将端粒酶催化亚基转染到人骨髓间充质干细胞建立稳定转染细胞系,研究TERT过表达后对精氨酸组蛋白甲基化酶基因族的主要相关基因表达的影响。结果人骨髓间充质干细胞转染端粒酶催化亚基后,精氨酸组蛋白甲基酶基因超家族中的9个基因PRMT1～9的表达明显下降,组蛋白甲基化水平整体降低。结论 TERT过表达抑制了骨髓间充质干细胞精氨酸组蛋白甲基酶的表达,从而可能抑制精氨酸组蛋白的甲基化,精氨酸组蛋白甲基化水平降低有利于间充质干细胞维持年轻的状态。

BMP4对牙源性干细胞精氨酸组蛋白甲基化酶表达影响的研究

目的探索人重组骨形成蛋白4(BMP4)对牙源性干细胞精氨酸组蛋白甲基化酶表达的影响。方法利用BMP4对根尖牙乳头干细胞和牙周膜干细胞进行诱导,Real-time PCR检测精氨酸组蛋白甲基化酶基因家族的主要相关基因PMRT1~9的表达变化。结果 Real-time PCR结果显示50 ng/ml BMP4促进根尖牙乳头干细胞精氨酸组蛋白甲基化酶基因家族中的PRMT2、PRMT4、PRMT5、PRMT6、PRMT7和PRMT9的表达,而在牙周膜干细胞50 ng/ml BMP4只促进PRMT6的表达。结论 BMP4促进根尖牙乳头干细胞和牙周膜干细胞部分精氨酸组蛋白甲基化酶的表达,可能在牙源性干细胞成骨分化中起一定的作用。

抗肿瘤药物新靶点:表观遗传组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶1

组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶1(histone lysine specific demethylase 1,LSD1)是一个黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)依赖的氨基氧化酶,能够特异性去除组蛋白H3K4和H3K9的单、双甲基化。利用RNA干扰技术和小分子LSD1抑制剂调节LSD1的表达量和活性,能够控制肿瘤细胞的增殖、转移和侵袭。同时,由于LSD1在多种肿瘤中高表达,靶向LSD1的抗肿瘤治疗方案表现出较高的选择性和较低的毒副作用。因此,LSD1可能成为表观遗传学抗肿瘤药物的新靶点。本文对近年来LSD1的结构、功能研究及最新的LSD1抑制剂研究进展做一综述和分析。

组蛋白去甲基化酶赖氨酸特异性去甲基化酶1在急性白血病的表达及其临床意义

本研究探讨组蛋白去甲基化酶赖氨酸特异性去甲基化酶1(lysine specific demethylase 1,LSD1)在急性白血病的表达及其临床意义。采用Western blot方法半定量检测LSD1在HL-60和SHI-1白血病细胞株、不同病情(初诊、完全缓解、复发)急性白血病(acute leukemia,AL)患者及非恶性血液病对照者骨髓单个核细胞的表达水平。随访收集AL患者的临床资料,分析LSD1表达与临床预后的关系。结果表明,HL-60细胞和SHI-1细胞LSD1均呈阳性高表达,LSD1相对含量(LSD1/β-actin灰度比)分别为4.647±3.840和1.628±0.185(n=4);72例AL患者LSD1表达程度差异较大,阳性率为56.9%(41/72),LSD1相对含量平均为1.053±1.976;17例非恶性血液病对照组LSD1阳性率为0%,LSD1相对含量为0.004±0.012。LSD1阳性率在急性髓系白血病(AML)或急性淋巴细胞白血病(ALL)患者初诊组(90.4%,77.8%)与难治/复发组(100%,100%)均高于完全缓解(CR)组(4.7%,0%)(p=0.000);LSD1相对含量在AML与ALL患者初诊组之间(1.177±1.646,1.275±1.845)、难治/复发组之间(2.050±2.470,4.107±3.676)或CR组之间(0.029±0.033,0.019±0.024)差异无统计学意义(p>0.05);AL患者LSD1阳性率在初诊组(84.6%)与难治/复发组(100%)均高于CR组(3.8%),LSD1相对含量在初诊组(1.274±1.760)、难治/复发组(3.359±3.319)及CR组(0.027±0.031)均高于对照组(p<0.01),其中难治/复发组高于初诊组与CR组(p<0.01),初诊组高于CR组(p<0.01)。结论:LSD1过高表达与AL难治/复发有关,其表达水平能反映AL患者的病情,可成为对AL预后有提示作用的生物学标志。

蛋白精氨酸甲基化酶在小鼠外周神经损伤后背根神经节中的转录表达

目的探讨蛋白精氨酸甲基化酶(PRMT)在外周神经损伤背根神经节(DRG)转录表达与疼痛行为关系。方法构建C57BL6小鼠双侧L4脊神经结扎(SNL)外周神经损伤神经病理性疼痛模型,假手术Sham组作对照,收集SNL或Sham术后第7天DRG组织,行RNA-Seq测序全面分析PRMT家族9个基因在转录表达规律和组织分布情况,筛选出差异表达基因;建立小鼠单侧L4 SNL模型(Sham组作对照),测量各组在SNL术前(0 d)、术后3、7和14 d不同时点机械缩爪反应频率(PWF)和热缩爪反应潜伏期(PWL),收集两组上述不同时点患侧和对侧DRG行RT-qPCR验证差异基因表达情况;建立坐骨神经结扎慢性缩窄损伤(CCI)模型,假手术组Sham作对照,疼痛行为检测方法和时间点同SNL模型,RT-qPCR进一步验证CCI术后上述时点差异基因表达情况。结果(1)RNA-Seq测序结果表明,9个PRMT基因均表达与DRG内,其基础表达量最多的是Prmt2和Prmt3,最少的是Prmt6。与Sham组比较,SNL神经损伤上调DRG Carm1转录表达(增加1.7倍),抑制Prmt5、Prmt8和Prmt9这3个基因转录,其中Prmt8抑制最明显(下降16.3倍)。(2)RT-qPCR验证表明,与Sham组较,SNL外周神经损伤增加术后3、7和14 d PWF,降低PWL,上调DRG Carm1转录表达,而仅抑制Prmt8转录表达,Prmt1、Prmt5和Prmt9无明显改变。(3)同样的,CCI坐骨神经损伤亦增加CCI术后3、7和14 d PWF,降低PWL,上调DRG Carm1,抑制Prmt8在上述时点的表达。结论外周神经损伤致机械痛觉高敏和热痛觉过敏的同时,上调DRG Carm1转录表达,抑制Prmt8基因转录。

组蛋白精氨酸甲基化修饰对基因转录的调控

总结了组蛋白精氨酸甲基化修饰体系的最新研究进展.组蛋白精氨酸甲基化修饰在基因转录调控中发挥着十分重要的作用,这类修饰由蛋白精氨酸甲基转移酶(PRMTs)介导,其中PRMT1和PRMT4的甲基化修饰与基因的转录激活作用相关,PRMT5和PRMT6的甲基化修饰则与基因的转录抑制作用相关.组蛋白精氨酸的甲基化是一个动态的可逆过程,催化组蛋白精氨酸的去甲基化是由"精氨酸去甲基化酶"介导的.

组蛋白赖氨酸去甲基化酶在肿瘤中的作用

在肿瘤发生过程中,组蛋白赖氨酸去甲基化酶(LSD1)的表达失调是一个重要标志。LSD1能够于组蛋白H3的N端与H3K4me2/1和H3K9me2/1相互作用,并使其去甲基化,从而调控多种不同的生理过程。同时,LSD1表达水平变化还与多种基因如p53、DNMT1和EZH2等的表达水平相关联,在胚胎发育、细胞分化和肿瘤增殖转移过程中起重要作用。

非组蛋白精氨酸甲基化与肿瘤的关系

非组蛋白（nonhistone）是指细胞核中组蛋白以外的蛋白质。非组蛋白的功能主要有：①酶活性（RNA合成酶、蛋白质磷酸化酶等）；②遗传信息的保持和表达调节（共激活子、转录因子、接因子等）；③染色体的结构支持体（如基质蛋白质、支架蛋白质）等。非组蛋白精氨酸的异常甲基化与肿瘤的形成发展关系密切，本文综述了其在肿瘤形成发展中作用的最新进展。

卵巢癌中组蛋白赖氨酸去甲基化酶的表达及其临床意义

目的研究卵巢癌(ovarian cancer,OC)中组蛋白赖氨酸去甲基化酶(histone lysine demethylase,KDMs)的表达水平及其与生存预后和临床病理特征间的关系。方法分别应用配对t检验和Kaplan-Meier法研究公共数据库GEO和TCGA中KDM5A在不同卵巢组织中的表达差异及其与OC生存预后的关系;实时荧光定量PCR技术和组织芯片技术用于测定临床标本中KDM5A的表达情况,绘制临床标本中KDM5A mRNA表达热图和KDM5A蛋白分布图;Kaplan-Meier法绘制68例卵巢癌患者生存曲线;分析KDM5A与预后及病理参数间的关系使用卡方检验和Cox回归模型。结果对公共数据库资料和临床病例分析得到,无论在基因水平还是蛋白质水平,KDM5A在卵巢癌组织中的水平都高于正常卵巢组织,并且在卵巢癌患者中,KDM5A高表达者的生存预后都劣于低表达者,分析临床卵巢癌患者的病理信息发现,KDM5A高表达与更晚的FIGO分期(P=0.012)和淋巴结转移(P=0.005)具有相关性。结论KDM5A高表达促进卵巢癌的发生、侵袭和转移,并且可用于预测卵巢癌患者的生存预后。

组蛋白赖氨酸去甲基化酶4C对卵巢癌SKOV3细胞恶性生物学行为的影响

目的分析组蛋白赖氨酸去甲基化酶4C(recombinant lysine specific demethylase 4,KDM4C)对卵巢癌SKOV3细胞恶性生物学行为的调控作用。方法建立KDM4C下调的稳定SKOV3细胞系;采用CCK8、平板克隆实验、划痕实验及Transwell方法检测KDM4C对卵巢癌SKOV3细胞体外恶性生物学行为的影响;采用裸鼠皮下荷瘤实验,检测KDM4C对卵巢癌SKOV3细胞,体内增殖成瘤能力的影响;采用t检验分析各组间差异。结果在卵巢癌SKOV3细胞系中,对KDM4C进行下调时,其体外迁移、侵袭、增殖及成瘤方面恶性生物学行为显著减弱(P<0.05),其体内增殖及成瘤能力显著减弱(P<0.05)。结论KDM4C高表达能显著促进卵巢癌细胞的恶性生物学行为,抑制KDM4C可能是卵巢癌靶向治疗的潜在靶点之一。

赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1与白血病的研究进展

表观遗传学是后基因组时代兴起的一门新学科,它使人们认识到包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑及非编码RNA调控在内的修饰也可以记载遗传信息;并且许多表观遗传改变是可逆的,对表观遗传修饰和调控的研究已成为生命科学的热点和发展前沿。2004年发现的赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(LSD1)是第一个真正意义上的组蛋白赖氨酸去甲基化酶,使人们认识到组蛋白甲基化是一个动态的过程,通过组蛋白甲基转移酶和去甲基化酶的相互作用,动态地调控基因转录的激活和抑制等生物学过程。这重新定义了组蛋白甲基化,同时也为进一步深入研究组蛋白修饰提供了新的途径。我们在此简要介绍LSD1的结构与功能、LSD1与白血病的关系,LSD1在白血病的发生和发展中发挥重要作用,是一个潜在的治疗白血病的靶基因。

二甲双胍抑制赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1介导的卵巢癌细胞增殖和迁移

目的:探讨二甲双胍抑制卵巢癌细胞增殖和迁移的可能分子机制。方法:用不同浓度二甲双胍(0、5、10和20 mmol/L)处理卵巢癌HO8910和SKOV3细胞,EdU和迁移实验检测细胞增殖和迁移能力;免疫印迹和qRT-PCR检测细胞内赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(lysine specific demethylase 1,LSD1)蛋白及mRNA表达水平;免疫印迹检测PI3K/AKT信号通路蛋白表达水平。建立诱导型稳定敲低LSD1的卵巢癌HO8910和SKOV3细胞株,经10 mmol/L二甲双胍处理,通过EdU和迁移实验检测各组细胞增殖和迁移能力。结果:与对照组相比,不同浓度二甲双胍处理组细胞增殖和迁移能力明显降低(P均<0.01),LSD1蛋白表达水平明显降低,LSD1特异性底物H3K4me2蛋白表达水平明显升高(P均<0.01);PI3K/AKT信号通路蛋白PI3K和p-AKT表达水平明显降低(P均<0.01)。二甲双胍处理和敲低LSD1后,细胞增殖和迁移能力均显著降低(P<0.05)。结论:二甲双胍可能通过抑制PI3K/AKT通路下调LSD1蛋白表达,从而抑制卵巢癌细胞增殖与迁移。

组蛋白精氨酸甲基转移酶5在胃癌组织中的表达及其意义

目的:探讨组蛋白精氨酸甲基转移酶5(PRMT5)在胃癌组织中的表达,阐明PRMT5与胃癌发生及临床病理学特征之间的关系,为胃癌的防治提供新的靶点。方法:43例人胃癌组织及15例癌旁正常胃组织样本分别作为胃癌组和对照组,采用免疫组织化学方法检测2组样本中PRMT5的高表达率。结果:与对照组(13.3%)比较,胃癌组胃癌组织中PRMT5高表达率(72.1%)明显升高(P<0.05)。对照组弱阳性表达标本中,棕黄色颗粒主要位于细胞浆中,表现为弱到中等强度表达,细胞核染色较少;高分化胃癌标本中,棕黄色颗粒主要位于细胞浆中,表现为中等和强表达,细胞核染色较多;中、低分化和未分化胃癌标本中棕黄色颗粒主要位于细胞浆和细胞核中,细胞核表现为强表达。PRMT5高表达率与肿瘤大小、分化程度、浸润深度、淋巴结转移情况及TNM分期有关联(P<0.05或P<0.01),与患者的性别和年龄无关联(P<0.05)。结论:PRMT5高表达可能对胃癌的发生发展起促进作用。

组蛋白赖氨酸去甲基化酶家族在膀胱癌中的表达模式及其潜在作用:基于多组学分析

目的探讨19个组蛋白赖氨酸去甲基化酶(KDMs)在膀胱癌多组学中的表达模式与潜在作用。方法本研究使用UALCAN和GSCALite分析来自TCGA的膀胱癌样本的KDMs的转录表达和甲基化水平、体细胞变异多组学高通量测序数据。使用Kaplan Meier-Plotter和Assistant for clinical bioinformatics探讨KDMs的表达对BLCA样本的预后影响。利用Timer和GSCALite分析KDMs在膀胱癌中的免疫浸润和药物敏感性。结果分析结果首先揭示了KDMs在膀胱癌多组学中的表达特征,并不是所有KDMs都具有一致的表达模式。转录组数据分析显示KDM1A/1B/2B/4A/4B/5B/5C的表达上调(P<0.05),而KDM3B/6B/7C的表达下调。甲基化水平差异分析显示KDM1A/3B/4A/4B/4C/5A/5B/5C/7B的甲基化水平下调,而KDM7C甲基化水平上调(P<0.05)。相关性分析显示,14个KDMs家族成员的转录水平与甲基化水平呈负相关,其中KDM1A最显著。突变分析显示,KDM6A非同义突变频率最高,突变种类最多,且与其它KDMs的非同义突变具有互补性。生存分析显示,KDM3A/4C/5D/6A/7B对BLCA患者总生存率具有保护性作用,而KDM3B/5B/5C对BLCA患者无复发生存率具有危险性影响。综合预后模型证实KDM4C/6A/7B具有膀胱癌预后生物标志物的潜在作用,其表达与BLCA患者免疫浸润呈正相关。药物敏感性分析显示,KDM2B/3B/4B/4C/5A与大多数抗癌药物呈负相关,而KDM2B/4B与6种抗癌药物呈正相关(P<0.05)。结论本研究系统性地揭示了KDMs基因家族在膀胱癌中的高突变互补性、过表达与低甲基化负相关性的特征,并与膀胱癌预后、免疫浸润和药物敏感性密切相关。

组蛋白赖氨酸甲基化修饰与病理性心肌肥厚关系的研究进展

心肌肥厚是多种心血管疾病发展的病理表现之一,可加速各类心血管疾病进展,导致恶性心律失常或心力衰竭的发生。现有的心肌肥厚防治手段尚不能完全解决临床问题,亟须发掘更有效的心肌肥厚干预靶点。组蛋白赖氨酸甲基化修饰是表观遗传调控的重要方式之一,其在心肌肥厚的病理生理过程中发挥关键作用。因此,本文概述组蛋白赖氨酸甲基化修饰与病理性心肌肥厚的关系,并分析其在临床心肌肥厚防治中的潜在价值。