8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶在顺铂诱导的急性肾损伤中的作用和机制

目的:探讨在顺铂诱导的急性肾损伤(AKI)中8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶(OGG1)的作用及机制。方法:48只8~10周龄C57BL/6雄性小鼠构建动物模型。24只分为4组,每组6只,分别经腹注射顺铂干预0 h、24 h、48 h和72 h。剩余小鼠也随机分为4组,即生理盐水对照组、顺铂组、OGG1抑制剂组(Th5487组)和顺铂+Th5487组。分别在腹腔注射生理盐水或顺铂和Th5487。留取血液测定肌酐、尿素氮,取肾组织进行病理分析,检测肾组织8-氧代鸟嘌呤含量和超氧化物歧化酶活力,RT-qPCR测定mRNA水平,Western Blot验证OGG1和炎症蛋白表达情况。利用顺铂诱导小鼠肾小管上皮细胞建立体外模型,检测线粒体膜电位改变、活性氧生成情况和蛋白表达变化。结果:在顺铂诱导的AKI模型中,OGG1表达上调,环鸟苷酸-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激因子(cGAS-STING)信号轴及炎症反应激活;Th5487可抑制顺铂诱导的组织损伤、cGAS-STING信号轴的激活及炎性反应;在体外,Th5487可减少顺铂诱导的细胞中ROS含量升高及线粒体膜去极化。结论:在顺铂诱导的AKI过程中,OGG1可通过cGAS-STING信号促进肾脏损伤及炎症反应。

毛细管电泳法高效筛选8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶的核酸适配体

8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶(OGG1)是人体中重要的功能蛋白,在修复DNA氧化性损伤过程中起关键作用。氧化应激等引起的氧化损伤易导致炎症反应的发生,对OGG1的抑制可以一定程度上起到缓解作用;对癌细胞OGG1的抑制有望作为癌症治疗的新方法。目前的研究多集中于小分子对OGG1功能的影响和调控,而OGG1的适配体筛选尚未见报道。作为功能配体,适配体具有合成简单、高亲和力及高特异性等优点。该文筛选了OGG1的核酸适配体,结合毛细管电泳高效快速的优点建立了两种基于毛细管电泳-指数富集进化(CE-SELEX)技术的筛选方法:同步竞争法和多轮筛选法。同步竞争法利用单链结合蛋白(SSB)与核酸库中单链核酸的强结合能力,与目标蛋白OGG1组成竞争体系,并通过增加SSB浓度来增加竞争筛选压力,以去除与OGG1弱结合的核酸序列,一步筛选即可获得与OGG1强结合的核酸序列。多轮筛选法在相同孵育条件和电泳条件下,经3轮筛选获得OGG1的核酸适配体。比较两种筛选方法的筛选结果,筛选结果中频次最高的3条候选核酸适配体序列一致,其解离常数(KD)值在1.71~2.64μmol/L之间。分子对接分析结果表明候选适配体1(Apt 1)可能与OGG1中具有修复氧化性损伤功能的活性口袋结合。通过对两种筛选方法的对比,证明同步竞争法更加快速高效,对其他蛋白核酸适配体筛选方法的选择具有一定的指导意义。得到的适配体有望用于OGG1功能调控,以抑制其修复功能。

基于PET效应检测8-氧鸟嘌呤DNA糖基化酶的荧光传感器

8-氧鸟嘌呤DNA糖基化酶(OGG1)是一种突变的DNA修复酶,可切除生物体内受损DNA的标志物8-氧鸟嘌呤(8-oxoG),而8-oxoG与多种癌症的病因学有关。基于光诱导电子转移(PET)效应,以1条5'末端标记羧基荧光素且含有8-oxoG的DNA链为信号探针,1条3'末端含多个G碱基的互补序列作为猝灭基团,根据加入OGG1前后体系荧光强度的变化,建立了一种简单快速、灵敏检测OGG1酶活性的荧光传感器。结果表明,该方法可对OGG1浓度进行灵敏的定量检测,且OGG1酶浓度在0~60 U/mL范围内与体系荧光强度的变化值呈良好线性关系,检出限为0.7 U/mL。利用该方法检测人类血清样品中的OGG1酶,加标回收率为99.1%~105%,相对标准偏差(RSD)为1.0%~4.3%。该传感器选择性好,简化了实验步骤,节约了实验成本。

缺血预处理抑制大鼠胰腺移植缺血再灌注胰腺细胞凋亡:活性氧与线粒体DNA修复酶的作用

背景:缺血预处理可诱发机体内源性保护机制,可全面有效地防治器官移植缺血再灌注损伤。在胰腺移植过程中冷、热缺血均可导致移植胰腺缺血再灌注损伤,线粒体结构及功能与胰腺病变密切相关,近些年研究发现,线粒体DNA存在修复体系,其与线粒体DNA损伤之间的平衡决定了疾病的发生和转归。目的:观察缺血预处理对大鼠胰腺移植缺血再灌注损伤时的细胞凋亡的影响,分析线粒体DNA修复酶8-氧鸟嘌呤DNA糖基化酶和氧化应激在其中的变化规律及可能途径。方法:纳入健康雄性SD大鼠50只,其中20只为供体,10只为假手术组,另20只糖尿病造模后分为缺血再灌注组和缺血预处理组,每组10只。假手术组只行开、关腹手术,缺血再灌注组和缺血预处理组行异位全胰十二指肠移植。缺血再灌注组对应供体大鼠于获取供胰前以4℃UW液灌洗20min;缺血预处理组对应供体大鼠于获取供胰前阻断腹主动脉5min,再灌注5min,共2次。供胰均控制热缺血时间为15min,冷缺血时间为180min。再灌注后12h检测血浆淀粉酶活性、血糖浓度及Caspase-3,9活化水平,流式细胞法检测腺泡细胞凋亡率,罗丹明123法检测线粒体膜电位,二氯荧光素法检测线粒体过氧化氢产生速率,高效液相色谱法检测线粒体DNA中8-氧鸟嘌呤质量浓度,荧光定量聚合酶链反应法检测8-氧鸟嘌呤DNA糖基化酶mRNA的表达,Western-blotting法检测细胞色素C释放、磷酸化Akt及线粒体8-氧鸟嘌呤DNA糖基化酶蛋白表达水平。结果与结论:缺血预处理可降低线粒体氧化应激,提高Akt磷酸化水平,从而上调8-氧鸟嘌呤DNA糖基化酶表达,减少线粒体DNA氧化损伤,抑制腺泡细胞凋亡,减轻移植胰缺血再灌注损伤。

白藜芦醇下调线粒体DNA修复酶对重症急性胰腺炎大鼠胰腺腺泡细胞凋亡的影响

目的:观察白藜芦醇对重症急性胰腺炎(SAP)胰腺细胞凋亡的影响,探讨线粒体凋亡通路及线粒体DNA修复酶OGG1与SAP腺泡细胞凋亡的关系.方法:30只SD大鼠随机分为假手术组(Sham组,只行开腹术,n=10),SAP模型组(SAP组,胆管逆行性注射牛黄胆酸钠制备SAP模型,n=10),白藜芦醇治疗组(Res组,SAP模型制作成功后,注射白藜芦醇溶液,n=10).测定各组血清淀粉酶,caspase-3,-9活性,高压液相色谱法测定线粒体DNA8-氧鸟嘌呤(8-oxodG)含量,罗丹明123法测定线粒体膜电位,流式细胞法检测胰腺腺泡细胞凋亡,Westernblot法测定细胞色素C释放及线粒体OGG1蛋白表达,并对胰腺组织进行病理学评分.结果:Res组与SAP组比较,血清胰淀粉酶、线粒体膜电位、线粒体OGG1蛋白表达量及胰腺病理损害评分显著降低(4761.98±501.45vs7428.91±526.49,18.42±2.04vs22.01±2.93,73.97±6.49vs159.46±12.85,5.74±0.95vs12.95±1.54,均P<0.05).胰腺腺泡细胞凋亡指数、线粒体细胞色素C释放、线粒体DNA8-oxodG含量及caspase-3,-9的活性显著升高(19.63±2.07vs12.45±1.93,174.31±15.93vs100±0.00,0.0590±0.074vs0.0336±0.0061,2.37±0.35vs1.95±0.19,2.07±0.25vs1.62±0.15,均P<0.05).结论:白藜芦醇通过下调胰腺腺泡细胞线粒体DNA修复酶OGG1,增加SAP胰腺腺泡细胞凋亡以减轻胰腺组织病理损害,对SAP具有治疗意义.

长期运动训练对青年男性淋巴细胞凋亡及线粒体DNA修复酶的影响

目的探究长期运动训练对青年男性淋巴细胞凋亡及线粒体DNA(mtDNA)修复酶(8-氧鸟嘌呤DNA糖基化酶,OGG1)的影响及可能机制。方法训练组为20名男子足球专业运动员,对照组为20名男子大学生。2组均在功率自行车上完成递增负荷力竭运动。运动前和运动后即刻采集静脉血。流式细胞法检测淋巴细胞凋亡率,比色法检测超氧阴离子和羟自由基含量和Caspase-3,Caspase-9活性,高效液相色谱法检测mtDNA中8-氧鸟嘌呤(8-oxodG)含量,Western-blotting法检测线粒体OGG1蛋白(mtOGG1)表达水平。结果运动前和运动后,训练组与对照组比较,超氧阴离子、羟自由基、Caspase-3,Caspase-9活性、8-oxodG降低,OGG1升高;运动后,训练组与对照组比较,淋巴细胞凋亡率降低。对照组和训练组在运动后与运动前比较,淋巴细胞凋亡率、超氧阴离子、羟自由基、Caspase-3,Caspase-9活性和8-oxodG均升高,但训练组升高幅度低于对照组;运动后对照组OGG1降低,而训练组OGG1升高。结论一次性力竭运动诱导产生高水平ROS,并抑制mtOGG1表达,使mtDNA氧化损伤,促进淋巴细胞凋亡;长期耐力训练可通过抑制ROS生成,并提高mtOGG1表达,抑制运动性淋巴细胞凋亡。

γ-射线上调线粒体DNA损伤修复相关因子的表达

目的研究γ-射线对口腔鳞状细胞癌(OSCC)细胞线粒体DNA(mtDNA)损伤相关修复因子——线粒体转录因子A(Tfam)、8-氧鸟嘌呤DNA糖基化酶(Ogg)-1和DNA聚合酶-γ(Polg)表达的影响。方法体外培养OSCC-2和-5细胞株,甲噻唑四唑氮比色检测其存活率,RNA干涉技术敲除相关基因,半定量反转录PCR检测其相关mRNA的表达水平,蛋白质印迹技术检测相关蛋白质的表达。结果 OSCC-2和5细胞株经30Gy的γ-射线处理后,存活率分别下降至(35.33±6.03)%和(75.67±4.16)%,tfammRNA的表达水平升高;但是OSCC-5细胞株tfammRNA水平存在时相性,即在射线处理6h后,tfammRNA的水平较高。经过γ-射线处理的OSCC-5细胞株的Ogg-1和Polg的表达也较强,Tfam、Ogg-1和Polg各自的小分子干扰RNA(siRNA)都下调了相应的蛋白质表达水平。siRNA转染细胞经射线处理后程序性亡率有所增加。结论γ-射线能抑制OSCC-2和-5细胞株的增殖,上调mtDNA修复相关因子Tfam、Polg和Ogg-1的表达。

S期激酶相关蛋白2(SKP2)泛素化修饰OGG1对中波紫外线诱导的晶状体上皮细胞氧化损伤作用

目的探索E3泛素连接酶S期激酶相关蛋白2(SKP2)介导的碱基切除修复蛋白8-氧代鸟嘌呤-DNA糖基化酶(OGG1)在年龄相关性白内障(ARC)发生过程中的泛素化降解机制。方法采用免疫沉淀实验检测OGG1的泛素化修饰及其与SKP2的结合能力。采用中波紫外线(UVB)照射人晶状体上皮细胞株SRA01/04构建细胞氧化损伤模型。蛋白免疫印迹实验检测细胞氧化损伤模型和过表达模型细胞中SKP2的蛋白表达。通过转染SKP2质粒,增加SKP2的表达并观察细胞中OGG1蛋白的表达变化。结果OGG1蛋白存在泛素化修饰。UbiBrowser软件预测能与OGG1结合的潜在E3泛素连接酶,并通过免疫沉淀实验证明SKP2与OGG1之间存在相互作用。在氧化损伤环境下,SRA01/04细胞中SKP2蛋白表达出现先下降后逐渐升高的趋势,其中UVB照射10 min时SKP2表达下降最为显著。对照组、转染空载质粒组和转染SKP2过表达质粒组SRA01/04细胞中SKP2蛋白的相对表达量分别为1.040±0.007、0.920±0.008和1.330±0.020,与转染空载质粒组相比,转染SKP2过表达质粒组细胞中SKP2蛋白的表达显著上调(P<0.05)。空白对照组、UVB组、UVB+转染空载质粒组和UVB+转染SKP2过表达质粒组细胞中OGG1蛋白的相对表达量分别为1.05±0.01、5.05±0.16、5.20±0.07和3.83±0.10;与UVB+转染空载质粒组相比,UVB+转染SKP2过表达质粒组SRA01/04细胞中OGG1蛋白相对表达水平明显降低,且差异有统计学意义(P<0.05)。结论E3泛素连接酶SKP2能够促进OGG1发生泛素化降解,导致晶状体上皮细胞内部损伤性DNA的累积,从而导致ARC的发生发展。

白细胞端粒长度及DNA氧化损伤和修复水平与急性心肌梗死的关联分析

目的 了解白细胞端粒长度(LTL)、8-氧鸟嘌呤(8-oxoG)及8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶(OGG1)mRNA表达水平与急性心肌梗死(AMI)之间的关联,筛选AMI的有效预测指标,为AMI的防治提供参考依据。方法 将2021年6月至2022年2月在天津医科大学总医院心内科冠心病监护病房住院并诊断为AMI的84例患者作为AMI组,以同期冠脉造影检查显示血管直径狭窄小于25%的患者98例作为对照组。收集两组患者的临床资料,采集空腹静脉血测定LTL、8-oxoG水平、OGG1 mRNA表达。采用SPSS 25.0软件进行t检验、非参数检验、χ^(2)检验、Spearman相关分析和多因素logistic回归模型分析,绘制受试者工作特征(ROC)曲线评价LTL、OGG1 mRNA、8-oxoG对AMI诊断的预测价值。结果 AMI组患者外周血LTL、OGG1 mRNA表达水平均显著低于对照组,8-oxoG水平显著高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。在AMI组中,OGG1 mRNA表达水平和GRACE评分呈负相关(r=-0.288,P<0.05)。多因素logistic回归分析结果显示,长LTL(OR=0.001)和OGG1 mRNA高表达(OR=0.002)与AMI患病低风险相关(P<0.05)。ROC曲线分析结果表明,LTL、OGG1 m RNA单独检测及二者联合预测AMI的曲线下面积(AUC)分别为0.691、0.603和0.722。结论 长LTL和OGG1 mRNA高表达与AMI患病低风险相关,LTL和OGG1 mRNA可能成为AMI新的预测诊断标志物,为AMI的防治提供参考依据。

肿瘤线粒体DNA损伤修复的研究进展

线粒体是哺乳动物细胞中唯一存在于细胞核外又带有遗传物质线粒体DNA(mtDNA)的细胞器。mtDNA支持和参与诸多重要的细胞功能。mtDNA因其特殊的结构和遗传学地位,易受各种因素的损伤。当损伤发生时,线粒体内的DNA损伤修复因子,诸如线粒体转录因子A、mtDNA聚合酶-γ、8-氧鸟嘌呤DNA糖基化酶等参与修复过程,而整个修复过程受到上游相关因子的调控。

CHIP介导的OGG1在老年性白内障发展过程中作用

目的探讨热休克蛋白70羧基末端反应蛋白(CHIP)介导的8-氧代鸟嘌呤-DNA糖基化酶(OGG)1在老年性白内障发展过程中的作用。方法培养SRA01/04永生化人晶状体上皮细胞,分为空白对照组、空载体质粒转染组、CHIP过表达质粒转染组、细胞氧化损伤模型组。免疫沉淀实验检测OGG1蛋白的泛素化修饰及与E3泛素连接酶CHIP的结合能力。使用手持中波紫外线检测灯照射建立细胞氧化损伤模型,通过转染CHIP质粒提升其表达,Western印迹检测细胞中OGG1蛋白表达变化。结果免疫沉淀实验结果显示,晶状体上皮细胞中存在OGG1蛋白的泛素化修饰;UbiBrowser软件预测CHIP可能是引发OGG1泛素化修饰的E3泛素连接酶。Western印迹检测结果显示,CHIP能够与OGG1相互结合,提示OGG1可能参与了OGG1蛋白的泛素化修饰过程。在中波紫外线照射10 min时,晶状体上皮细胞中CHIP蛋白相对表达量明显低于其他中波紫外线照射时间;在中波紫外线照射20~40 min时,随着照射时间的增加,晶状体上皮细胞中CHIP蛋白相对表达量逐渐增加,差异有统计学意义(P<0.05)。根据后续实验建立的细胞氧化损伤模型均选用中波紫外线照射10 min后,再孵育24 h。CHIP过表达质粒转染组晶状体上皮细胞中CHIP蛋白相对表达量明显高于空载体质粒转染组和空白对照组(P<0.05);细胞氧化损伤模型组晶状体上皮细胞中OGG1蛋白相对表达量明显高于空白对照组(P<0.01);CHIP过表达质粒转染组上述指标明显低于细胞氧化损伤模型组、空载体质粒转染组(P<0.05)。结论E3泛素连接酶CHIP可诱发OGG1泛素化降解,造成晶状体上皮细胞中损伤性DNA聚集,导致老年性白内障的发生与发展。

8-oxoG切除修复机制

许多因素如活性氧类物质,离子辐射等可引起碱基损伤,如鸟嘌呤(G)转变为8-氧鸟嘌呤(8-oxoG)。损伤的碱基可通过碱基切除修复通路得到纠正,如DNA糖基化酶负责8-oxoG的修复,其中原核中的MutT、MutY和MutM,真核中的MYH和OGG等都是重要的DNA糖基化酶。文章阐述了8-oxoG的修复机制及该机制与肿瘤的关系。