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砷化物所致细胞恶性转化的信号通路研究进展
众多研究证实,长期摄入砷化物可引起多种癌症,因此,砷化合物已被国际癌症协会确认为人类确定致癌物[1],但由于砷化物致癌的实验动物模型一直未能成功建立,从而导致其致癌机制研究长期滞后.虽已提出一些砷化物致癌作用的分子机制假说,如氧化应激、细胞增殖与凋亡异常、DNA甲基化异常、DNA损伤及信号通路改变等[2],但目前还没有一个被广泛认可且具有说服力的砷化物致癌机制.近年来,国内外应用低水平砷化物所致细胞恶性转化来探讨砷化物致癌的分子机制,取得较大研究进展.笔者主要就磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol-3-kinases/protein kinase B,PI-3K/PKB)、丝裂素活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)、鼠双微基因2(murine double minute-2, mdm2)、核因子kappa B(nuclear factor kappa B, NF-κB)和致死蛋白-2(Mortalin-2,mot-2)抑制p53及其分子过程在砷化物所致细胞恶性转化过程中作用的研究进展作一综述.
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Smad7基因沉默对细胞增殖的影响
TGF-β是一种多功能的细胞因子,可调节细胞的分化、增殖和凋亡.它对多种上皮细胞尤其是支气管上皮细胞的生长、增殖有很强的抑制作用[1].Smad7作为TGF-β信号转导通路的抑制分子,可以抑制TGF-β信号在胞浆内的传导[2].我们以永生化人支气管上皮细胞BEP2D,及恶性转化的BERP35T2细胞为基础所做的研究表明:Smad7基因的表达随细胞恶性度增高而增高[3],Smad7表达高的细胞增殖能力强,TGF-β对该细胞介导的生长抑制效应弱,说明Smad7表达增高同BEP2D细胞恶性转化有关[4].国外研究还表明,Smad7参与TGF-β1对前列腺癌细胞凋亡的调控[5].为了进一步调查在人支气管上皮细胞恶性转化过程中,Smad7所起的作用,我们通过RNAi技术使Smad7基因沉默后,检测细胞的增殖能力是否改变,TGF-β1对Smad7基因沉默细胞的作用有无相应变化及细胞的凋亡率有无变化.
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表观遗传修饰参与细胞恶性转化过程中FHIT基因的表达调控
目的:研究亚硝胺类致癌物诱导细胞恶性转化过程中抑癌基因FHIT的表达变化,明确其遗传及表观遗传调控机制。方法:建立N-甲基-N’-硝基-N-亚硝基胍( MNNG)和N-甲基-N-亚硝基脲( MNU)暴露后胃黏膜上皮细胞GES-1的恶性转化模型。动态分析FHIT表达、基因缺失、DNA甲基化和组蛋白修饰变化。结果:MNNG和MNU暴露早期FHIT即明显下调,且与暴露剂量呈负相关。 FHIT低表达恶性转化单克隆细胞株克隆形成能力明显增强。外显子特异性PCR显示基因无纯合性缺失。甲基化特异性PCR显示FHIT基因甲基化水平增高,亚硫酸氢盐基因组测序证实FHIT启动子区呈明显高甲基化。组蛋白修饰分析发现FHIT低表达细胞株组蛋白H4乙酰化水平降低,组蛋白去乙酰化酶HDACs家族成员参与调控。结论:亚硝胺类致癌物诱导细胞恶性转化过程中FHIT基因在恶性变早期即下调,DNA甲基化和组蛋白修饰参与其表达调控。
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DNA甲基化参与细胞恶性转化过程中MGMT基因的表达调控
目的:研究O6-甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶( MGMT)在N-甲基亚硝基脲( MNU)诱导的人胃正常黏膜上皮细胞GES-1恶性转化中的表达变化,明确其转录激活的分子机制。方法:建立MNU诱导的GES-1细胞恶性转化模型,动态分析MGMT的表达、启动子转录激活、DNA甲基化、组蛋白修饰变化及其表达改变在GES-1细胞恶性转化中的作用。结果:MNU暴露持续激活MGMT的表达。 MGMT高表达细胞的增殖和克隆形成能力显著下降。甲基化特异性PCR显示MGMT基因甲基化水平下降,亚硫酸氢盐基因组测序证实其启动子区呈显著低甲基化。免疫共沉淀分析发现DNA甲基化转移酶( DNMT1)与MGMT基因的结合减少,组蛋白特异性修饰H3K9met3和H3K4met2均参与调控其表达。结论:MGMT的表达上调抑制化学致癌剂MNU诱导的细胞恶性转化,MGMT的持续激活依赖于其启动子区DNA的低甲基化。