GSTT1和GSTM1基因多态性与人体砷甲基化代谢水平关系探讨

目的探讨GSTT1、GSTM1基因多态性与人体砷甲基化代谢水平之间的关系。方法选择某工业性砷污染区的247名成年常住居民为研究对象。采用多重PCR法检测GSTM1和GSTT1基因多态性。离子色谱氢化物发生原子荧光法(IC-HG-AFS)测定尿中无机砷(iAs)、一甲基胂酸(MMA)和二甲基胂酸(DMA)。结果GSTT1缺失基因型人群与GSTT1非缺失基因型人群尿中iAs比例、DMA比例和MMA比例相比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。GSTM1缺失基因型人群与GSTM1非缺失基因型人群尿中iAs比例、DMA比例和MMA比例相比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。四组不同GSTT1和GSTM1联合基因型人群尿中iAs比例、DMA比例和MMA比例相比较,四组间差异也均无统计学意义(P>0.05)。结论本研究未发现GSTT1、GSTM1基因多态性与砷代谢水平之间存在显著关联。     

三价砷甲基转移酶mRNA相对表达与砷甲基化关系的研究

目的观察三价砷甲基转移酶[As(Ⅲ)MT]mRNA在砷中毒患者、病区对照和非病区对照人群中的表达及其与尿砷甲基化水平的关系。方法选取饮水型砷中毒中重度患者、轻度患者、病区对照和非病区对照各6例,采用实时定量RT-PCR技术测定研究对象的淋巴细胞中三价砷甲基转移酶As(Ⅲ)MTmRNA表达,采用原子荧光AFS-9130、形态分析SAP-10检测尿无机砷(iAs)、一甲基胂酸(MMA)、二甲基胂酸(DMA)、总砷(TAs)含量。按PMI=(MMA+DMA)/TAs,SMI=DMA/(MMA+DMA)分别计算一甲基化指数和二甲基化指数。结果中重度组,轻度组、病区对照组人群iAs、MMA、DMA、Tas、PMI、As(Ⅲ)MTmRNA均显著高于非病区对照人群(P<0.05);As(Ⅲ)MTmRNA分别与MMA%(r=0.485,P=0.041)和PMI(r=0.476,P=0.046)呈显著正相关。结论砷暴露可能促进As(Ⅲ)MTmRNA高表达进而引起PMI水平增高导致MMA产生过多。     

MTHFR mRNA相对表达与砷甲基化关系的研究

[目的]观察MTHFR mRNA在砷中毒患者、病区对照和非病区对照人群中的表达及其与尿砷甲基化水平的关系.[方法]选取饮水型砷中毒中重度患者、轻度患者、病区对照和非病区对照各6例,采用实时定量RT-PCR技术测定研究对象的淋巴细胞中MTHFR mRNA表达,采用AFS-9130、SAP-10检测尿iAs、MMA、DMA、TAs含量.按PMI=(MMA+DMA)/TAs,SMI=DMA/(MMA+DMA)分别计算一甲基化指数和二甲基化指数.[结果]中重度组,轻度组、病区对照组人群iAs,MMA,DMA,TAs,PMI,MTHFIR mRNA均显著高于非病区对照人群(P＜0.05);MTHFR mRNA分别与MMA%(r=0.511,P=0.010)和PMI(r=0.419,P=0.041)呈显著正相关.[结论]慢性砷中毒可能与砷暴露引起MTHFR mRNA表达增高进而引起甲基供体增多,使PMI水平增高导致生成MMA增多有关.     

砷暴露人群总尿砷浓度与砷甲基化代谢水平关系的研究

目的探讨砷暴露人群总尿砷浓度与砷甲基化代谢水平间的相互关系。方法于2006年7月,选择在某工业性砷污染区居住5a以上并且近6个月内持续生活在该村的村民323人为研究对象,并分为儿童组(6～13岁)和成人组(18岁及以上)。采集空腹晨尿,采用氢化物发生-原子荧光法测定总砷(TAs)浓度,采用离子色谱氢化物发生原子荧光法测定尿中无机砷(InAs)、一甲基胂酸(MMA)和二甲基胂酸(DMA)含量。结果与成人组比较,儿童组尿中TAs含量、MMA相对百分比和MMA/InAs比值均较低,DMA相对百分比和DMA/MMA比值均较高,差异有统计学意义(P<0.01)。成人尿中TAs含量与MMA相对百分比和MMA/InAs的比值与尿TAs含量呈负相关(P<0.05),而DMA/MMA的比值与尿TAs含量呈正相关(P<0.01)。但儿童及18～39岁组尿中InAs、DMA、MMA相对百分比及DMA/MMA、MMA/InAs、OrgAs/InAs的比值与尿TAs含量未见统计学相关(P>0.05)。结论尿TAs浓度与砷的总甲基化水平可能呈负相关趋势,但年龄可能是这种相关趋势的混杂因素。     

长期高砷暴露人群砷甲基化与皮肤损害关系的研究

目的探讨长期高砷暴露人群砷代谢差异与砷致皮肤损害之间的关系。方法随机选取某砷污染村庄常住居民327名,进行问卷调查和体格检查。二乙基二硫代氨基甲酸银比色法检测发总砷含量,离子色谱氢化物发生原子荧光法测定尿中四种砷代谢形态。结果发砷含量总体较高,但不同程度皮肤损害的4组间发砷含量差异无显著性;尿中DMA和MMA浓度随着年龄增加有上升的趋势,且与皮肤损害程度呈显著正相关,而无机砷浓度与皮肤损害未见显著相关;重度组人群尿中MMA相对比例显著高于其它3组,而重度组DMA/MMA比值显著低于对照组和轻度组;MMA比例与皮肤损害程度呈显著正相关,DMA/MMA比值与皮肤损害程度呈显著负相关;男性对砷的蓄积能力高于女性,但对砷的甲基化能力低于女性;40岁以上人群对砷的甲基化能力高于40岁以下成人;吸烟者和饮酒者对砷的甲基化代谢水平分别低于非吸烟者和非饮酒者。结论砷在人体内的甲基化代谢水平受性别、年龄、吸烟和饮酒等多因素影响;砷致皮肤损伤程度与砷在体内的甲基化程度有关。     

GSTM1和GSTM3基因多态性在广东省部分地区健康人群中分布及其基因连锁分析

目的 了解谷胱甘肽-S-转移酶M1和M3(GSTM1、GSTM3)基因多态性在目标人群中分布规律,探索两基因分布之间的联系及其与人群家族史之间的相关关系.方法 应用聚合酶链式反应-2%琼脂糖凝胶电泳、聚合酶链式反应-12%聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法检测广东省部分地区606例调查对象的GSTM1、GSTM3基因型.结果 在调查人群中GSTM1(-)基因型的出现频率为56.8%(339/597);调查对象中GSTM3野生纯合子*A-*A、杂合子*A-*B、突变纯合子*B-*B出现的频率分别为62.3%(335/570)、25.8%(147/570)、11.9%(681/570).GSTM1和GSTM3不同基因型在人群中的联合表达有统计学意义(P＜0.05).有冠心病家族史的个体具有GSTM3*B-*B基因型的概率较低(P＜0.05).结论 GSTM1与GSTM3基因在被调查人群中分布有连锁现象;人群中GSTM3*B-*B基因型的表达与人群冠心病家族史之间有统计学关联.     

氧化应激致慢性水砷暴露小鼠肝损伤作用

目的 比较不同价态的砷对小鼠脐组织中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和胎盘型谷胱甘肽-S-转移酶(GST-Pi)表达的影响,探讨氧化应激在慢性砷暴露致肝损伤中的作用.方法 60只雄性昆明种小鼠,体重(20±2)g,随机分为对照组、亚砷酸钠组和砷酸钠组.染毒10个月后处死小鼠,检测血清肝功能;测定肝组织总砷含量;做病理检查;Trizol-酚-氯仿一步法提取小鼠肝组织总RNA,紫外分光光度法测定总RNA浓度及纯度.逆转录PCR(RT-PCR)技术测定小鼠肝组织中GSH-Px和GST-Pi mRNA的表达,以18S基因作为质控.结果 亚砷酸钠组在肝组织中的砷蓄积量[(3992±250)ng/g组织]高于砷酸钠组[(2603±357)ng/g组织](P<0.05);砷暴露组的肝组织病理检查显示有明显组织损伤;与对照组比较,亚砷酸钠组的血清丙氨酸转氨酶(ALT)[(61.46±13.85)U/L]、天冬氨酸转氨酶(AST)[(510.86±59.01)U/L]、球蛋白(Glb)[(26.94±3.73)g/C)]L值均显著升高,肝组织中GST-Pi mRNA的表达(163.3±11.6)降低,P<0.05.结论 砷致小鼠肝损伤与砷在肝组织中的蓄积有关.氧化应激可能是慢性饮水砷中毒致小鼠肝损伤的机制之一.     

内蒙古不同浓度砷暴露人群尿砷代谢产物研究

目的 测定内蒙古地区饮用高砷水人群尿砷代谢产物，探讨不同人群砷代谢的特点。方法 采用氢化物发生原子吸收分光光度法检测尿中不同形态的砷代谢产物。结果 2个暴露组人群尿中无机砷（iAs，inorganic arserlic）、甲基砷（MMA，monomethylarsine）、二甲基砷（DMA．dimethylarsine）和总砷（TAs，total arserlic）均高于对照组（P〈0．05）；同样砷暴露水平下，尿中各形态砷含量及其相对比在不同性别问的差异均无统计学意义（P〉0．05），儿童DMA／MMA和DMA％高于成人（P〈0．05），MMA％低于成人（P〈0．05）；2个暴露组儿童、成人分别与对照组比较，暴露组MMA／ias、DMA／MMA、DMA／iAs、DMA％显降低（P〈0．05），而iAs％、MMA％显增高（P〈0．05）；高暴露组与低暴露组相比，儿童DMA／MMA、DMA／iAs、DMA％显增高（P〈0．05），iAs％、MMA％显降低（P〈0．05）。结论 相同砷暴露水平下，男女对砷的甲基化能力无差别，儿童二甲基化能力高于成人。高砷暴露可能降低人群对砷的生物甲基化能力。[编按]     

无机砷和甲基化

无机砷既是一种毒物 ,又是一种抗癌药物。无机砷的许多作用机制与甲基化密切相关 ,无机砷的甲基化是其在人体内的主要代谢步骤之一 ;无机砷的致癌作用也与其引起基因的异常甲基化有关。本文对二者间的关系作一综述。     

中国人群GSTM1基因多态与原发性肝癌关系的Meta分析

[目的]探讨谷胱甘肽-S-转移酶M1（GSTM1）基因多态性与原发性肝癌发病风险的关系。[方法]采用Meta分析方法对各研究进行合并效应值估计，进行敏感性分析、发表偏倚评估和累积Meta分析。[结果]共有国内外符合条件的13篇文献纳入分析，累计病例和对照数分别为1216和1685例。GSTM1空白基因型个体的原发性肝癌发病风险为非空白基因型个体的1．710倍（95％CI：1．307～2．236，P〈0．05）。发表偏倚评估未发现明显的发表偏倚，敏感性分析显示Meta分析结果可信，累积Meta分析显示合并OR值随着时间推移和样本含量的增大而逐渐稳定。[结论]中国人群中GSTM1基因空白型的个体是原发性肝癌的易感人群。     

饮水型砷暴露对人群甲基化代谢能力的影响

目的探讨饮水型砷暴露对人群甲基化代谢能力的影响。方法以带有砷化物预处理装置的原子吸收分光光度计测定砷暴露人群及无砷暴露对照人群血、尿中无机砷(iAs)、甲基胂(MMA)、二甲基胂(DMA)含量。以iAs、MMA及DMA的总和表示总胂(tAs)水平;以(MMA+DMA)/tAs及DMA/(MMA+DMA)分别计算一甲基化率(PMI)和二甲基化率(SMI)水平。结果砷暴露人群血中iAs、MMA、DMA、tAs及PMI水平均显著高于相应对照人群的水平,而SMI水平显著低于对照人群。尿中MMA水平分别与血中PMI及SMI水平呈显著正相关(r=0.419,P<0.01)及负相关(r=-0.326,P<0.05)。暴露组和对照组血中各种砷化物水平及甲基化率水平在男女间差异无显著性。结论砷暴露人群与无砷暴露人群相比甲基化率有差异,PMI显著增高,SMI显著降低。人群甲基化率无显著性别差异。     

饮水型地方性砷中毒患者皮肤损伤与甲基化代谢关系

目的 探讨饮水型砷中毒患者皮肤损伤与甲基化代谢能力的关系。方法 依据诊断标准对某饮水型砷中毒病区患者症状进行分级,测定血中无机砷(iAs)、甲基砷(MMA)、二甲基砷(DMA)含量并计算百分比(iAs%、MMA%、DMA%),以iAs、MMA及DMA的总和表示总砷(tAs)水平,以(MMA+DMA)/tAs及DMA/(MMA+DMA)分别计算一甲基化率(FMR)和二甲基化率(SMR)水平。结果 患者血中形态砷和甲基化指标水平在性别间差异无统计学意义(P>0.05);轻、中、重度患者FMR水平差异无统计学意义(P>0.05);中度及重度患者SMR水平[(0.36±0.11)、(0.37±0.08)]均低于轻度患者(0.48±0.11),MMA%[(0.50±0.06)、(0.52±0.03)]均高于轻度患者(0.41±0.09);SMR水平与患者皮肤损伤症状等级之间呈负相关(r=-0.429,P<0.05)。结论 SMR水平下降及MMA%水平增高与砷性皮肤损伤关系密切。     

砷致DNA甲基化变化与致癌作用的研究进展

大量研究显示表观遗传变化,尤其是DNA甲基化是砷致癌的关键。砷引起基因甲基化状态改变,能够激活癌基因表达或使抑癌基因沉默,导致控制细胞转化的基因活性长期变化。研究表明体内或体外砷暴露与不同基因位点低甲基化或高甲基化均相关,但存在分歧。本文重点讨论DNA甲基化变化是砷致癌作用的依据。     

环氧化酶-2基因启动子甲基化及表达与胃黏膜病变的关系

目的 探讨环氧化酶2(COX-2)基因启动子区甲基化水平和蛋白表达与胃黏膜病变的关系,并对其相关的影响因素进行研究.方法 以1201例患有不同胃黏膜病变的高危人群为研究对象,采用免疫组织化学方法榆测COX-2表达,用亚硫酸氢钠-变性高效液相色谱(DHPLC)对COX-2启动子甲基化率进行定量分析,采用13C尿素呼气实验(13C-UBT)对幽门螺旋杆菌(H priori)感染状况进行测定.结果 COX-2甲基化率中位数随胃黏膜病变的加重逐渐升高,在浅表性胃炎和慢性萎缩性胃炎(SG/CAG)、肠上皮化生(IM)及不确定性异型增生和异璎增生(Ind DYS/DYS)病变中分别为10.6%、11.8%、13.8%,各病变组之间差异有统计学意义(X2=8.312,P=0.016).分层分析显示,在H pylori感染阴性病例中,COX-2甲基化率仍随病变加重明显升高,在SG/CAG、IM、Ind DYS/DYS病变中其中位数分别为8.8%、10.6%、14.1%(X2=6.629,P=0.036).进一步分析发现,COX-2甲基化率随着COX-2表达强度的增强而降低,由COX-2弱阳性表达的13.3%降至强阳性表达的7.6%(X2=10.400,P=0.015).结论 COX-2启动子甲基化水平与胃黏膜病变程度及H pylori感染状况密切相关,并与COX-2表达强度呈负相关,说明COX-2启动子区异常甲基化可能在胃黏膜病变的演变过程中起重要作用.     

1,4-苯醌暴露下小鼠骨髓细胞p15基因表达和甲基化状态

目的 探讨1,4-苯醌(1,4-BQ)暴露下,体外原代培养的小鼠骨髓细胞中抑癌基因p15的mRNA表达及启动子区的甲基化状态.方法 体外分离小鼠骨髓细胞,测定0、0.1、1.0、5.0、10.0、20.0、40.0 μmol/L的1,4-BQ对小鼠骨髓细胞活力的影响,最终确定以0、0.1、1.0、10.0 μmol/L的1,4-BQ染毒骨髓细胞24 h;实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)检测p15基因mRNA的表达变化;重亚硫酸盐测序法(BSP)检测启动子区域CpG岛的甲基化状态.结果 1,4-BQ对小鼠骨髓细胞具有剂量依赖的毒性作用,其LC50为8.3 μmol/L(95%CI:4.6～10.6 μmol/L).与对照组(100.0%)比较,10.0、20.0、40.0μmol/L 1,4-BQ染毒组小鼠的骨髓细胞生存率(35.9%、35.8%、30.5%)均明显降低,差异有统计学意义(P＜0.01).10.0μmol/L染毒组p15 mRNA表达为对照组的43%,与对照组比较,1.0和10.0 μmol/L染毒组p15基因mRNA表达量明显下降,差异有统计学意义(P＜0.05或P＜0.01).BSP测序结果显示,染毒组和对照组相同,p15基因启动子区域CpG岛上56个甲基化位点仍保持非甲基化状态.结论 1,4-BQ暴露可导致原代培养的小鼠骨髓细胞中p15基因的mRNA表达量下降,但启动子区域CpG岛的甲基化状态未受影响,提示甲基化不参与1,4-BQ介导的p15基因表达下调.

Abstract：

Objective To detect the expression and the CpG island methylation status of tumor suppressor gene p15 after exposure to 1,4-benzoquinone (1,4-BQ) in primary cultivated C57BL/6J mouse bone marrow cells in vitro. Methods The mouse bone marrow cells were isolated in vitro. The effect of 0, 0.1, 1, 5,10, 20, and 40 μmol/L 1,4-BQ on cell viability (CKK-8) was detected. 0, 0.1, 1, 10 μmol/L 1,4-BQ were used to intoxicate the mouse bone marrow cells for 24 h; Real-time PCR was employed to analyze the mRNA expression level of p15; The bisulfite sequencing PCR (BSP) was used to look into the methylation status of CpG islands in p15 promoter region. Results 1,4-BQ exhibited dose-dependent toxicity to mouse bone marrow cells, and the LC50 was 8.3 μmol/L (95% CI: 4.6-10.6 μmol/L). The mRNA expression of p15 in 10 μ mol/L group was only equivalent to 43% of control group. Compared with control group, the decrease of p15 mRNA expression in 1 and l0 μ mol/L concentration were obvious, and the differences had statistical significance(P＜0.05 or P＜0.01 ). BSP sequencing results were same between the exposure groups and control group, the 56 CpG sites on CpG islands remained in the state of unmethylated. Conclusion mRNA expression of p15 gene decreases after exposure to 1,4-BQ, but the CpG islands menthylation status in promoter is not affected, suggesting that methvlation does not participate in 1,4-BQ-mediated p15 gene expression decrease, other effect mechanisms still need to be investigated.     

PTEN启动子甲基化及基因表达与宫颈癌临床指标的关联研究

目的 探讨PTEN启动子甲基化及基因表达与宫颈癌临床指标的相关性.方法 选取2013年1月至2014年1月期间辽阳市中心医院收治的100例宫颈癌患者作为研究对象,分别采用PCR-SSCP、甲基化特异性PCR及免疫组化技术检测组织PTEN启动子甲基化及基因表达情况,并分析其与患者临床病理资料的相关性,PTEN启动子甲基化及基因表达相关性.结果 100例宫颈癌患者中PTEN启动子甲基化阳性例数为62例,PTEN启动子甲基化率为62.0％.PTEN基因表达阳性例数50例,阳性率为50.0％.PCR-SSCP分析发现1例患者出现新的突变,位于第9个外显子.PTEN启动子甲基化与宫颈癌患者FIGO分期、肿瘤分级、肿瘤大小以及淋巴结转移均有显著相关性(x2值分别为4.802、8.440、7.472、8.237,均P＜0.05),与宫颈癌患者年龄以及组织分型均无显著相关性(x2值分别为0.075、0.180,均P＞0.05).PTEN基因表达与宫颈癌患者FIGO分期以及淋巴结转移有显著相关性(x2值分别为2.597、7.250,均P＜0.05),与宫颈癌患者年龄、肿瘤分级、肿瘤大小以及组织分型均无显著相关性(x2值分别为0.041、2.627、2.716、0.219,均P＞0.05).宫颈癌组织中PTEN启动子甲基化及其基因表达呈显著负相关(r=-0.65,P=0.014).结论 PTEN启动子甲基化可以抑制PTEN基因的转录,降低其蛋白表达,PTEN蛋白表达降低可能参与宫颈癌发生、浸润和转移.     

砷致氧化损伤与p53和p16基因启动子区甲基化的关联研究

目的探讨砷所致的氧化损伤与其所引起的基因启动子区高甲基化的关联。方法于2013年12月,在贵州省燃煤污染型地方性砷中毒病区招募74名常驻居民为研究对象,检测尿砷、发砷及尿中8-羟基脱氧鸟苷(8-OH-d G)的水平以及p53、p16启动子区CpG位点甲基化的情况。结果在控制年龄、性别、吸烟、饮酒后,尿砷与尿中8-OH-d G水平间呈正相关(P0.05)。p16基因启动子区+248位和+317位CpG位点甲基化率与尿砷水平呈正相关(P0.05),+248、+261、+314、+317、+320、+391位CpG位点甲基化率与尿中8-OH-d G水平呈正相关(P0.05)。p53基因启动子区-9位、-127位CpG位点甲基化率与尿中8-羟基脱氧鸟苷水平呈正相关关系(P0.05),+80位CpG位点甲基化率与尿砷水平呈正相关(P0.05)。结论砷介导的氧化应激与砷所致基因异常甲基化间存在一定关联,其相关机制需进一步探索。