反式-7,8-二羟-9,10-环氧苯并芘诱导恶变细胞中miR-494和miR-22的功能及PTEN的表达

目的分析反式-7,8-二羟-9,10-环氧苯并芘(anti-BPDE)诱导转化人支气管上皮细胞第30代(16HBE-T30)及其前期第15代细胞(16HBE-T15)miR-494及miR-22的表达水平,探讨其在化学致癌过程中的作用及对靶基因PTEN抑癌基因的调控。方法以16HBE-T30和16HBE-T15细胞为实验组,溶剂处理组分别为其相应的对照组细胞(16HBE-N30和16HBE-N15),用茎环结构逆转录引物定量RT-PCR检测四组细胞miR-494及miR-22成熟体表达水平。运用定量RT-PCR和Western blotting分别检测四组细胞PTEN mRNA和蛋白表达水平。运用miRNA前体及抑制剂对miNRA表达进行调控后,再检测PTEN的表达改变,并进行报告基因信号改变、细胞凋亡、软琼脂集落形成率等分析。结果 16HBE-T30中miR-494和miR-22表达水平分别是16HBE-N30的12.6和2.3倍,而16HBE-T15中miR-494、miR-22表达水平较16HBE-N15下降。16HBE-T30中PTEN蛋白表达量低于16HBE-N30。与前体阴性对照组相比,上调的miR-494和miR-22分别将PTEN蛋白的表达量降低至0.8和0.5倍,而降低的miR-494和miR-22分别将PTEN蛋白的表达量上调至1.3和1.5倍。在16HBE-T30细胞中,miR-494和miR-22表达下调均增强caspase-3/7活力,miR-494和miR-22表达上调则减弱其活力。miR-494和miR-22下调能够降低转化细胞的恶性程度。结论 anti-BPDE恶性转化细胞中miR-494和miR-22在转录后水平反向调控靶基因PTEN的表达,这两种miRNA在anti-BPDE致癌过程中发挥类癌基因作用。

miR-542-3p在反式-7，8-二羟-9，10-环氧苯并芘诱导致癌中的作用

目的 探讨反式-7,8-二羟-9,10-环氧苯并芘（anti-BPDE）诱导恶变的人支气管上皮细胞（16HBE-T）中miR-542-3p在细胞恶性转化中的作用.方法 运用实时荧光定量PCR法验证miR-542-3p成熟体在16HBE-T和非转化对照细胞（16HBE-N）中的表达水平.瞬时转染化学合成的miR-542-3p模拟物上调16HBE-T的miR-542-3p成熟体表达水平,检测miR-542-3p表达水平改变对16HBE-T细胞的增殖能力、细胞周期、细胞凋亡、软琼脂克隆形成率及细胞迁移能力的影响.结果 转染前16HBE-T中miR-542-3p成熟体表达水平是16HBE-N的（39.08±6.95）%（t=15.18,P＜0.05）.瞬时转染化学合成的miR-542-3p模拟物上调16HBE-T的miR-542-3p成熟体表达水平后,16HBE-T中miR-542-3p成熟体表达水平是转染前的（5.23±0.55）倍（t=17.37,P＜0.05）.miR-542-3p模拟物组（mimic组）与16HBE-T组（100%）相比,增殖率下降到（62.06±5.61）%（t=-17.28,P＜0.05）,G0/G1期比例上升到（74.76±4.86）%（t=4.53,P＜0.05）,克隆形成率降低为（5.87±0.67）%（t=-6.66,P＜0.05）.mimic组生长细胞覆盖区面积比（0.31±0.08）明显降低（t=-6.78,P＜0.05）,凋亡无改变.结论 miR-542-3p表达水平升高会降低anti-BPDE恶性转化细胞的增殖能力和恶性程度,推断miR-542-3p是类抑癌基因,在anti-BPDE诱导致癌过程中低表达的miR-542-3p可能是促成恶性转化的重要因素.

BPDE诱导GC-1细胞凋亡及褪黑素的保护作用

目的探讨7,8-二羟-9,10-环氧苯并[a]芘(benzo[a]pyrene-7,8-diol-9,10-epoxide,BPDE)对小鼠精原细胞株GC-1的细胞毒性机制及褪黑素的保护作用。方法不同浓度BPDE处理GC-1细胞,采用Annexin V/PI染色及流式细胞仪检测细胞凋亡,JC-1探针染色检测线粒体膜电位,Western blot检测细胞质Cyt C及细胞总蛋白中caspase-9/3的活化水平,DCFH-DA探针及流式细胞仪检测细胞内的活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平。褪黑素预处理细胞后再进行BPDE染毒,采用上述方法检测褪黑素对BPDE细胞毒性的影响。结果 BPDE可提高GC-1细胞凋亡率,存在剂量-效应关系。同时,BPDE可降低细胞线粒体膜电位,促进线粒体Cyt C的释放,提高细胞中caspase-9和caspase-3蛋白的活化水平,并诱导细胞中ROS水平升高。褪黑素预处理则可降低BPDE诱导的细胞凋亡,抑制Cyt C的释放及caspase-9/3的活化,并激活Nrf-2/ARE抗氧化通路,降低细胞ROS水平。结论BPDE可诱导小鼠精原细胞GC-1线粒体途径细胞凋亡和氧化应激,而褪黑素在这一过程中起保护作用。

人支气管上皮样细胞中苯并[a]芘代谢物-DNA加合物图谱:基于染色质免疫共沉淀测序技术

[背景]苯并[a]芘(BaP)的活性代谢产物7,8-二羟-9,10-环氧苯并[a]芘(BPDE)可与DNA加合,但BPDE-DNA加合物图谱尚不明确。[目的]采用染色质免疫共沉淀测序技术(ChIP-Seq),在全基因组水平上鉴定BPDE加合位点分布及加合基因,为深入研究BaP的毒作用机制提供依据。[方法]人支气管上皮样细胞16HBE培养至第四代达对数生长期。收获细胞并加入染色质免疫共沉淀裂解缓冲液,将裂解产物等分为实验组和对照组,实验组添加终浓度20μmol·L^(–1)的BPDE溶液,对照组添加相同体积的二甲基亚砜溶液,在37℃环境下孵育24 h。超声获得100~500 bp的染色质小片段。使用BPDE特异性抗体(anti-BPDE 8E11)富集与BPDE加合的DNA片段,高通量测序检测BPDE加合位点,使用MEME和DREME软件对前1000个峰序列进行模体分析,注释BPDE在全基因组水平的加合靶基因,并通过生物信息学技术对BPDE加合靶基因进行基因本体论(GO)功能分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析。[结果]高通量测序共检测出842个BPDE结合位点,在各染色体上均有分布。BPDE可以与基因编码区和非编码区共价结合,73.9%的结合位点分布在基因间区,19.6%分布在内含子区,上游2千碱基区域、外显子区、下游2千碱基区域及5′非翻译区也有少量分布。对前1000个峰序列进行分析,寻找到4条可靠的模体,发现富含鸟嘌呤(G)和腺嘌呤(A)的位点易于结合。对结合位点进行富集,共鉴定出199个BPDE加合靶基因,大多分布在1号、5号、7号、12号、17号和X染色体上。GO分析显示,靶基因主要富集于核酸和蛋白质结合,参与调节催化活性、转运活性、翻译延伸因子活性,在细胞分裂、分化、运动、物质运输和信息传递方面发挥重要作用。KEGG分析显示靶基因主要富集于心血管疾病、癌症、免疫炎症反应等相关通路。[结论]利用ChIP-Seq在全基因组水平上共鉴定出199个BPDE加合靶基因,主要影响细胞分裂、分化、运动、物质运输和信息传递等生物学功能,与心血管疾病、肿瘤及免疫炎症反应密切相关。

小发夹RNA抑制人上皮生长因子受体-2基因表达细胞株的构建

目的在经反式二羟环氧苯并芘（BPDE）恶性转化人支气管上皮细胞基础上建立一种载体介导的小发夹RNA（shRNA）抑制人上皮生长因子受体-2（HER2／neu）表达的稳定细胞株。方法构建靶向干扰HER2／neu shRNA逆转录病毒载体pSIREN—RetroQ—neu，经酶切及测序鉴定后，将重组表达载体经脂质体介导入反式BPDE恶性转化细胞中，同时以阴性片段重组载体转染细胞（阴性对照）和空白细胞（16HBE—T）做对照，经嘌呤霉素筛选阳性转染细胞株。半定量RT—PCR和Western blotting技术分别检测分析各组细胞中HER2／neu基因mRNA和蛋白表达差异。结果获得载体介导靶向抑制反式BPDE恶性转化细胞中HER2／neu基因表达的细胞株。pSIREN—RetroQ—neu阳性转染细胞组分别比较阴性对照和空白细胞组HER2／neu mRNA表达量均下降（平均灰度值分别为0．114±0．003、0．186±0．001、0．182±0．015），其差异有统计学意义（t值分别为39．154、7．564，P值均〈0．05），而阴性与空白对照组间相比差异无统计学意义（t=-0．409，P〉0．05）。pSIREN—RetroQ—neu转染细胞组相比阴性对照和空白细胞组HER2／neu蛋白表达明显下降，其抑制率分别达40％和39％。结论成功构建pSIREN—RetroQ-neu重组质粒，并能有效抑制反式BPDE恶性转化细胞中HER2／neu表达。