目的 探讨组蛋白甲基转移酶PR-Set7在亚砷酸钠致人永生化皮肤角质形成细胞(HaCaT细胞)DNA损伤中的作用机制.方法 将处于对数生长期的HaCaT细胞暴露于含终浓度分别为0(对照)、1.25、2.5、5、10 μmol/L亚砷酸钠的DMEM高糖培养基染毒24 h.采用MTT法测定HaCaT细胞的存活情况.另设对照(24h)组、亚砷酸钠(10 μmol/L,24 h)染毒组、PR-Set7小干扰RNA干扰组(SiPR-Set7,50 nmol/L,48 h)和联合暴露(50 nmol/L SiPR-Set7干扰48 h后,10 μmol/L亚砷酸钠暴露24 h)组.分别采用qRT-PCR法检测PR-Set7 mRNA的表达水平,采用Western blot法检测H4K20mel和PR-Set7蛋白的表达水平,采用单细胞凝胶电泳法检测DNA损伤水平.结果 与对照组相比,5、10 μmol/L亚砷酸钠染毒组HaCaT细胞的存活率均较低,差异有统计学意义(P＜0.05).与对照组比较,5、10 μmol/L亚砷酸钠染毒组HaCaT细胞PR-Set7蛋白和mRNA的表达水平均升高,而H4K20me1蛋白的表达水平降低;2.5、5、10 μmol/L亚砷酸钠染毒组HaCaT细胞尾部DNA％及尾矩升高,差异有统计学意义(P＜0.05).随着亚砷酸钠染毒浓度的升高,HaCaT细胞PR-Set7蛋白和mRNA的表达水平均呈上升趋势,而H4K20me1蛋白和mRNA的表达水平呈下降趋势,DNA损伤水平(尾部DNA％及尾矩)呈上升趋势.与对照组比较,SiPR-Set7干扰组HaCaT细胞PR-Set7蛋白的表达大幅下降;亚砷酸钠染毒组、SiPR-Set7干扰组和联合暴露组HaCaT细胞H4K20me 1蛋白的表达水平均降低,而尾部DNA％及尾矩均升高,差异有统计学意义(P＜0.05).与亚砷酸钠染毒组比较,联合暴露组HaCaT细胞PR-Set7蛋白和mRNA以及H4K20me1蛋白的表达均降低,而HaCaT细胞尾部DNA％及尾矩均升高,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 在对HaCaT细胞进行PR-Set7干扰后,亚砷酸钠可能通过抑制组蛋白甲基转移酶PR-Set7蛋白及mRNA的表达水平,从而降低H4K20me1的修饰水平,影响HaCaT细胞DNA损伤修复能力,使DNA损伤加重.

SET8(PR-set7、SETD8或KMT5A)是目前发现的唯一的组蛋白H4赖氨酸20单甲基转移酶,调节细胞周期的正常运转.SET8的异常表达能够促进肿瘤的增殖、侵袭和转移,可预测肿瘤的不良预后.同时,SET8还能影响肿瘤的能量代谢,促进肿瘤的发生、发展.现就SET8在肿瘤中的作用予以综述,探讨其调控机制及靶向治疗的前景.

目的 探讨赖氨酸甲基转移酶PR-Set7和S-腺苷甲硫氨酸(SAM)对亚砷酸钠调控人永生化皮肤角质形成细胞(HaCaT细胞)碱基切除修复(BER)基因组蛋白H4第20位赖氨酸一甲基化(H4K20me1)修饰水平的影响.方法 体外培养HaCaT细胞,设对照(24h)组、NaAsO2(10.00 μmol/L,24h)染毒组、赖氨酸甲基转移酶PR-Set7小干扰RNA(siPR-Set7)干扰组(50 nmol/L,siPR-Set7,48 h)、siPR-Set7+NaAsO2组(50 nmol/L siPR-Set7干扰48 h后,10.00 μmol/LNaAsO2处理24 h)和SAM+NaAsO2组(SAM处理1h后10.00 μmol/LNaAsO2处理24 h),染色质免疫共沉淀(CHIP)检测N-甲基化嘌呤-DNA-糖基化酶(MPG)、聚腺苷酸二磷酸核糖聚合酶-1(PARP1)、X射线修复交叉互补基因-1(XRCC1)基因启动子区(CHIP1、CHIP2区域)和编码区(CHIP3、CHIP4区域)H4K20me1修饰水平,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测MPG、PARP1、XRCC1基因mRNA表达水平.结果 与对照组比较,NaAsO2染毒组、siPR-Set7组和siPR-Set7+NaAsO2组MPG、PARP1基因启动子CHIP1区及XRCC1基因启动子CHIP2区H4K20me1富集减少,SAM+NaAsO2组MPG、PARP1基因启动子CHIP1和CHIP2区及XRCC1基因启动子CHIP1区H4K20me1富集减少;与NaAsO2染毒组比较,siPR-Set7+NaAsO2组PARP1基因启动子CHIP1区、XRCC1基因启动子CHIP2区H4K20me1富集减少,SAM+NaAsO2组PA RP1基因启动子CHIP1区及XRCC1基因启动子CHIP2区H4K20me1富集增加(P均＜0.05).与对照组比较,NaAsO2染毒组、siPR-Set7组和siPR-Set7+NaAsO2组MPG基因编码CHIP4区及PARP1、XRCC1基因编码CHIP3和CHIP4区H4K20me1富集减少,SAM+NaAsO2组MPC基因编码CHIP3和CHIP4区及PARP1、XRCC1基因编码CHIP3区H4K20me1富集减少;与NaAsO2染毒组比较,siPR-Set7+NaAsO2组MPG基因编码CHIP4区及PARP1、XRCC1基因编码CHIP3和CHIP4区H4K20me1富集减少,SAM+NaAsO2组MPG、PARP1、XRCC1基因编码CHIP3和CHIP4区H4K20me1富集增加(P均＜0.05).与对照组比较,NaAsO2染毒组、siPR-Set7组、siPR-Set7+NaAsO2组和SAM+NaAsO2组MPG、XRCC1、PARP1 mRNA表达降低;与NaAsO2染毒组比较,siPR-Set7+NaAsO2组XRCC1、PARP1mRNA表达降低,SAM+NaAsO2组MPG、PARP1、XRCC1 mRNA表达升高(P均＜0.05).结论 NaAsO2可激活PR-Set7的表达,但由于甲基供体SAM不足,亦导致MPG、PARP1、XRCC1基因H4K20me1富集水平降低,进而使MPG、PARP1、XRCC1 mRNA表达水平降低,参与砷致细胞DNA损伤过程.

SETD8/SET8/Pr-SET7/KMT5A是唯一已知的催化组蛋白H4K20甲基化的赖氨酸单甲基转移酶(H4K20me1),参与组蛋白翻译后修饰,染色质和细胞核功能的调节,对多种细胞生命活动产生了重要影响.临床上越来越多的证据表明,SETD8与癌症分期和不良预后密切相关,并参与免疫调节.因此,明确SETD8在肿瘤与免疫调节中的作用,将为肿瘤治疗提供更多理论依据.现对SETD8在肿瘤发生发展和免疫调节中的作用机制予以综述.