人肝细胞中FⅧ基因5'端CpG岛甲基化状态的研究

本实验通过建立稳定的重亚硫酸盐测序(bisulfite-sequencing PCR,BSP)检测平台,研究人类永生化肝细胞LO2与人肝组织细胞中凝血因子Ⅷ(coagulation factorⅧ,FⅧ)基因5'端Cp G岛的甲基化状态及该Cp G岛的甲基化在FⅧ表达调节中的作用。运用RT-PCR、Western-blot检测FⅧ在LO2细胞与人肝组织中的转录及表达,Methprimer软件预测FⅧ基因5'端Cp G岛并设计BSP引物,BSP联合TA克隆及质粒PCR各验证十个阳性单克隆送测序,QUMA软件对测序结果进行甲基化位点分析,以(甲基化CG位点个数)/(甲基化CG位点个数+非甲基化位点个数)计算甲基化率。结果显示,新鲜分离的人肝组织细胞能够稳定表达FⅧ,LO2细胞不能表达;FⅧ基因5'端存在一个278 bp的Cp G岛,LO2细胞中该Cp G岛的甲基化率为93.48%,正常人肝组织中该Cp G岛的甲基化率为93.91%。本实验成功建立稳定的BSP检测平台,并发现在LO2细胞与人肝组织中,FⅧ基因5'端均存在一个被高度甲基化的Cp G岛,人肝组织中FⅧ基因5'端Cp G岛的甲基化可能参与维持体内FⅧ的低水平表达。     

胎盘IGF-1的表达及其DNA甲基化与IUGR的相关性分析

为探究胎盘中胰岛素样生长因子1的浓度和基因甲基化变化与宫内生长受阻(IUGR)发生的关系。选择56名正常妊娠足月分娩的产妇和新生儿为对象,其中27名IUGR患儿,29名正常出生体重儿,收集产妇及新生儿的基本信息和胎盘样本。用实时荧光定量PCR检测IGF-1 m RNA表达量,用BSP分析胎盘IGF-1基因启动子区Cp G位点的甲基化水平。IUGR组IGF-1 m RNA的ΔCT值为(7.483±1.406),对照组为(5.642±1.323),经t检验,t=3.567,p=0.001(p0.01),提示IUGR患者胎盘IGF m RNA表达低于对照组。胎盘IGF-1启动子区Cp G位点均呈高甲基化状态,两组间平均甲基化率的差异无统计学意义,但两组中男性和女性IGF-1甲基化率存在差异。IGF-1在IUGR的发生中起着重要的作用,一定水平的IGF-1对维持胎儿生长是至关重要的,其表达量的高低均与处于高甲基化状态的胎盘IGF-1的甲基化程度无关,与性别有关。     

结直肠癌中DNA甲基化研究进展

CpG岛是人类基因组中富含CpG二核苷酸的DNA序列,主要位于基因启动子区,大小约为100-1000bp,与约60％编码基因相关。DNA中CpG岛甲基化可导致抑癌基因的表观遗传学转录失活,直接参与肿瘤的发生机制。近年来,甲基化已成为表观遗传学研究的焦点。我们简要综述了DNA甲基化在结直肠癌中的研究进展。     

应用亚硫酸氢盐修饰后PCR联合TA克隆测序对E-cadherin启动子区甲基化水平的检测

E-cadherin是一种细胞粘附因子,通过增强细胞之间的粘附而起到抑制肿瘤转移的作用.Ecadherin基因启动子区的高甲基化是导致其在众多肿瘤细胞中表达下调甚至缺失的主要原因之一.本实验首先抽提SGC-7901细胞(胃腺癌细胞)、A549细胞(肺腺癌细胞)、MCF-7细胞(乳腺癌细胞)等3个肿瘤细胞株的全基因组DNA,然后对抽提的DNA进行亚硫酸氢盐修饰和纯化回收,根据修饰后的DNA序列设计引物并对其进行PCR扩增.然后将PCR扩增产物与pUC-T TA载体连接并转化入感受态大肠杆菌DH5α中进行培养,对筛选出的含有阳性重组子的菌落进行测序.测序结果显示,3个肿瘤细胞株的E-cadherin基因启动子区的CpG岛都呈现了高度的甲基化,亚硫酸氢盐的修饰效率达到了99.2%.综上研究表明,亚硫酸氢盐修饰后PCR(BSP)联合TA克隆测序可以对肿瘤细胞某基因启动子区CpG岛的甲基化水平进行精确量化,研究所使用的3个肿瘤细胞株均可作为研究肿瘤细胞E-cadherin基因甲基化的细胞模型.     

沉默Dnmt1基因表达诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化

骨髓间充质干细胞(MSCs)具有向心肌样细胞分化的潜能.本室前期研究发现,MSCs在体外经DNA甲基转移酶(Dnmt)抑制剂5-氮胞苷诱导可分化为心肌样细胞.本研究证明,沉默DNA甲基化转移酶1(Dnmt1)基因表达,可诱导大鼠MSCs向心肌样细胞分化.本文采用表达Dnmt1 siRNA慢病毒感染MSCs,沉默Dnmt1表达.DNA甲基化分析显示,随着沉默Dnmt1时间延长(7-28 d),Gata-4基因上游DNA调控序列的Cp G甲基化水平明显降低,而Gata-4 mRNA的转录水平明显上调,说明敲减Dnmt1表达导致Gata-4基因激活.蛋白质印迹和/或免疫细胞化学揭示,与对照组比较,心肌相关基因MHC和c Tn T表达上调,而骨髓干细胞标志物CD90和CD29随转染时间延长表达下调.同时,实时定量PCR显示,心肌早期发育调控基因Nkx2.5 mRNA水平与Gata-4 mRNA相同,随表达Dnmt1 siRNA的慢病毒感染而上调.上述结果提示,敲减Dnmt1可降低心肌发育调控基因Gata-4启动子Cp G岛的甲基化水平,上调Gata-4基因的表达,诱导骨髓间充质干细胞向心肌样分化.     

5-氮胞苷对转化后间充质干细胞增殖、衰老及p16~(INK4a)表达的影响

目的观察5-氮胞苷对体外自发转化的间充质干细胞增殖、衰老及p16INK4a基因表达的影响。方法采用细胞计数、SA-β-gal染色、Western Blot和重硫酸盐修饰后测序(BSP)检测体外自发转化的大鼠间充质干细胞在不同浓度5-氮胞苷处理后增殖、衰老、p16INK4a表达及p16INK4a基因启动子区CpG岛甲基化水平的变化。结果细胞计数显示5-氮胞苷可剂量依赖性地抑制转化后间充质干细胞的增殖,但增殖受抑的细胞SA-β-gal染色仍呈阴性。BSP及Western Blot分析显示:转化后间充质干细胞p16INK4a基因启动子区CpG岛呈现高水平甲基化(87.30±2.39%)。5-氮胞苷可在一定程度上降低该基因的甲基化,使p16INK4a表达得以部分恢复;但即使是高浓度高达100μmol/L,5-氮胞苷也只能使p16INK4a基因甲基化降低到46.20±1.65%。结论 5-氮胞苷可显著抑制转化后间充质干细胞的增殖,但并不能促使这些细胞重新恢复衰老状态;其原因是5-氮胞苷单独作用不足以完全解除p16INK4a基因启动子区DNA的高甲基化。     

CDH1 基因启动子甲基化与宫颈癌临床病理类型的关系

目的:探讨分析CDH1基因启动子甲基化与宫颈癌临床病理类型的关系。方法:选取2012年5月~2015年7月我院105例宫颈癌患者为宫颈癌组,同时选取60例正常宫颈组织为正常组,以甲基化特异性聚合酶链反应(MSP)检测CDH1基因启动子Cp G岛甲基化状态及高危型HPV DNA状态,分析CDH1基因甲基化状态与高危型HPV DNA状态及临床病理参数的关系。结果:宫颈癌组CDH1基因启动子甲基化阳性率为56.19%,明显高于正常组的6.67%,具有统计学差异(P0.05);宫颈癌组的高危型HPV DNA阳性率为84.76%,明显高于正常组的20.00%,具有统计学差异(P0.05);高危型HPV DNA与CDH1基因启动子甲基化的一致性分析结果具有统计学意义(P0.05);CDH1基因启动子甲基化率与患者的WHO组织分化程度分级、FIGO分期、组织病理学分型、肿瘤大小有关,差异有统计学意义(P0.05)。结论:宫颈癌CDH1基因启动子甲基化与WHO组织分化程度分级、FIGO分期、组织病理学分型、肿瘤大小具有关联,并与高危型HPV DNA阳性具有一致性,可以作为宫颈癌诊断和预后评估的参考指标。     

DNA甲基化与肿瘤

DNA甲基化参与基因的表达调控。DNA甲基化异常与肿瘤等疾病有关,抑癌基因启动子区的异常甲基化和癌基因的去甲基化均影响肿瘤的发生发展过程,肿瘤细胞的总体甲基化水平比正常细胞低,但是伴有某些CpG岛甲基化程度增高。     

EGFR基因启动子区甲基化状态分析

表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)是HER/ERB-B跨膜受体激酶家族成员之一.EGFR的过表达促进细胞的增殖、存活和迁移,与许多实体瘤病人的低存活率相关.EGFR的表达受其启动子DNA甲基化调控.EGFR的转录沉默与CpG岛高甲基化相关.EGFR基因5′调控区包括1个富含GC的启动子,缺保守序列TATA盒和CAAT盒,有多个位点可以起始转录.本实验运用Bisulfite Sequencing PCR(BSP)方法检测了2种肿瘤细胞HeLa(EGFR+)和K562(EGFR)EGFR基因-1300～+600的甲基化状态.所检测目的片段共包含178个CpG位点.发现EGFR阳性与EGFR阴性两种细胞系的甲基化状态不同:宫颈癌细胞系HeLa转录起始点附近包括第一外显子区(-244～+91)处于非甲基化状态,白血病细胞系K562转录起始点附近包括第一外显子区呈嵌合性的高甲基化状态.因此,第一外显子比启动子区的甲基化状态更能反映基因的活化状况.     

焦磷酸测序法检测OCT4启动子在大鼠骨髓源性肝干细胞分化中的甲基化变化

骨髓间充质干细胞具有分化成为肝细胞的潜能已得到证实,但其分化的调控机理还不完全清楚。通过检测大鼠骨髓源性肝干细胞(rat bone marrow-derived liver stem cells,RBMLSCs)诱导分化为肝细胞过程中OCT4启动子甲基化的变化,来探讨启动子甲基化调控细胞分化的机制。RBMLSCs用25μg/L重组人肝细胞生长因子和0.1 nmol/L地塞米松进行诱导,在诱导之后不同时间点(0 d,7 d,14 d)提取细胞的DNA及RNA。用荧光定量PCR法检测白蛋白(albumin,Alb)和OCT4的m RNA表达水平,应用焦磷酸测序法定量检测OCT4基因的启动子中4个Cp G位点的甲基化变化。结果表明:在RBMLSCs分化过程中,Alb m RNA持续增高(P0.05),但OCT4 m RNA表达在7 d及14 d明显减少(P0.005);同时OCT4启动子上游的Cp G 1-2-3甲基化频率显著上升(P0.001),但Cp G 4甲基化无明显变化。这些结果说明OCT4启动子高甲基化可能导致其m RNA表达减少,RBMLSCs多能性消失,但Cp G 4并不参与这一分化调控过程。     

肝癌细胞SOX_7基因失活及其启动子区的甲基化状态的研究

目的:肝癌细胞SOX7基因失活及其启动子区的甲基化状态。方法:定量PCR检测肝癌细胞Hep G2和20例SOX7m RNA低表达肝癌患者癌组织SOX7甲基化水平。运用统计分析软件对数据进行分析。结果:定量PCR检测的甲基化结果显示,SOX7DNA启动子区在肝癌细胞Hep G2开始出现甲基化现象,但在SOX7m RNA表达下调的二十例肝癌组织中只有四例具备启动子区甲基化现象。结论:SOX7DNA启动子区于肝癌细胞Hep G2中出现甲基化现象,但在SOX7m RNA表达下调的肝癌组织中发现SOX7DNA启动子区甲基化状况并不具有显著性。     

小鼠骨髓细胞中p16和Ralb基因启动区CpG岛的甲基化位点分析

抑癌基因p16和白血病致癌因子Ralb与白血病的发生密切相关,其启动子区CpG岛的甲基化对基因表达具有重要作用.本文旨在分析p16、Ralb基因启动子区CpG岛甲基化位点信息,并比较这两个基因在小鼠骨髓细胞和原代培养的骨髓细胞中甲基化状态的差异.运用"MethPrimer"软件预测p16、Ralb基因启动子区的CpG岛,设计甲基化特异性引物.利用重亚硫酸盐测序法(BSP)检测甲基化位点信息.结果显示,p16有1个CpG岛,岛上21个CpG位点全部未发生甲基化;Ralb有2个CpG岛,CpG岛1上的5个CpG位点全部呈甲基化状态,而CpG岛2上的17个CpG位点全部呈非甲基化状态,且小鼠骨髓细胞和体外原代培养的骨髓细胞中两基因的甲基化状态一致.表明p16、Ralb基因甲基化状态未受外界培养条件的影响而改变,提示在与两基因甲基化相关的研究中体外试验可替代体内试验.     

DLC-1 基因在MCF-7 人乳腺癌细胞系中低表达的机制探究

目的:探究DLC-1基因在MCF-7人乳腺癌细胞系中低表达的机制。方法:应用甲基化特异性PCR(MSP)检测人乳腺癌细胞MCF-7的DLC-1基因甲基化状态,不同浓度的5-氮杂-2’-脱氧胞嘧啶(5-Aza-CdR)处理人乳腺癌细胞MCF-7,RT-PCR及Real-time PCR定量检测用药前后细胞中DLC-1基因mRNA表达水平变化。结果:DLC-1基因启动子区CpG岛呈甲基化状态,经过5-Aza-CdR处理后,DLC-1基因启动子区呈去甲基化状态,并且其mRNA恢复表达。结论:抑癌基因DLC-1 CpG岛甲基化是导致该基因低表达的原因之一,5-Aza-CdR能逆转DLC-1基因甲基化状态。     

DLC-1基因在MCF-7人乳腺癌细胞系中低表达的机制探究

目的：探究DLC-1基因在MCF-7人乳腺癌细胞系中低表达的机制。方法：应用甲基化特异性PCR（MSP）检测人乳腺癌细胞MCF-7的DLC-1基因甲基化状态,不同浓度的5-氮杂-2＇-脱氧胞嘧啶（5-Aza-CdR）处理人乳腺癌细胞MCF-7,RT-PCR及Real-time PCR定量检测用药前后细胞中DLC-1基因mRNA表达水平变化。结果：DLC-1基因启动子区CpG岛呈甲基化状态,经过5-Aza-CdR处理后,DLC-1基因启动子区呈去甲基化状态,并且其mRNA恢复表达。结论：抑癌基因DLC-1 CpG岛甲基化是导致该基因低表达的原因之一,5-Aza-CdR能逆转DLC-1基因甲基化状态。     

奶牛乳腺组织RPS6KB1基因启动子甲基化分析

DNA甲基化是目前生命科学领域的研究热点之一,DNA甲基化在维持细胞功能、遗传印记、个体生长发育中起着重要作用．本研究采用亚硫酸氢盐测序(BSP)技术检测了不同发育时期奶牛乳腺组织及不同乳品质泌乳期奶牛乳腺组织RPS6KB1启动子的甲基化特征,实时荧光定量PCR检测RPS6KB1基因mRNA差异表达．实验结果显示,在RPS6KB1基因启动子内存在CpG及非CpG的甲基化模式,其中泌乳期奶牛之间甲基化水平相似,妊娠期奶牛甲基化程度高于泌乳期奶牛．荧光定量结果显示不同发育时期,RPS6KB1基因mRNA水平表达差异显著（P<0.05）,而两组泌乳期奶牛之间差异不显著（P>0.05）.说明RPS6KB1的表达受到其启动子甲基化的调控,非CpG甲基化模式可能具有与CpG甲基化模式相似的生物学功能,参与RPS6KB1的表达调控．     

人类基因组DNA甲基化数据分析的研究现状

作为人类基因组最为典型的表观遗传现象,DNA甲基化在多种关键生理活动中扮演重要角色.系统分析基因组尺度的DNA甲基化概况意义重大.从Cp G岛等基本定义出发,阐述了高通量DNA甲基化的检测技术以及针对芯片技术与下一代测序技术的低水平数据处理方法;重点对比了基于机器学习理论对Cp G位点及Cp G岛甲基化水平的预测算法,以及所利用的特征对预测效果的影响与发展趋势;并对DNA差异甲基化在组织特异性、癌症等多种疾病中的计算分析进行了全面的综述.     

PNPLA3在实验性非酒精性脂肪性肝病中的表达及其CpG岛甲基化状态的研究

目的:探讨PNPLA3在非酒精性脂肪性肝病中的表达水平及其Cp G岛甲基化状态,探讨PNPLA3在NAFLD发生、发展中的作用。方法:1.采用10μg/m L的油酸作用于人正常肝细胞株L02建立脂肪肝细胞模型,72 h后经油红O染色,观察正常组、脂肪肝模型组及给药组细胞内脂滴形成情况,并用荧光定量PCR检测PNPLA3在三组肝细胞中的表达情况。2.采用专用DNA提取试剂盒分别提取正常组、脂肪肝模型组、给药组细胞中DNA,经亚硫酸转化后行PCR扩增目的基因,并用焦磷酸测序方法检测不同组PNPLA3 Cp G岛中甲基化水平,探讨其在非酒精性脂肪肝中的作用。结果:1、脂肪肝模型组肝细胞PNPLA3 m RNA的表达高于正常组,经姜黄素给药后,其表达降低,差异均有统计学意义(P0.05)。2、在PNPLA3启动子区6个检测位点中,脂肪肝组位点2甲基化水平高于正常组,姜黄素给药后甲基化水平降低,差异均有统计学意义(P0.05),在其余各检测位点中甲基化水平无差异。结论:1、油红O染色后,脂肪肝模型组细胞内发现有大量红色脂滴积聚,而正常组基本上未见脂滴,姜黄素给药组脂滴较模型组减少,表明用10μg/m L的油酸诱导能成功建立体外肝细胞模型。2、PNPLA3 m RNA在肝细胞中高表达及其启动子区甲基化状态异常参与非酒精性脂肪肝发病。3、抑制肝脏PNPLA3活性或降低肝细胞PNPLA3 m RNA的表达水平可能是今后治疗非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的一个新的治疗方法。     

牛早期胚胎发育中AID基因的表达及其调节区DNA甲基化的动态变化北大核心CSCD

以具有DNA主动去甲基化作用的活化诱导胞苷脱氨酶(Activation-induced cytidine deaminase,AID,亦称为AICDA)基因为研究对象,检测其在牛卵母细胞及体外受精胚胎发育不同阶段的表达变化及其调节方式,揭示细胞重编程分子机制。应用Real-time PCR、BSP(Bisulfite Sequencing PCR)和免疫荧光化学等方法分析DNA甲基化对牛早期胚胎发育中AID基因表达的影响。结果显示,AID基因在牛早期胚胎发育中受DNA甲基化的调控,AID基因的T-DMR(tissue-dependent and differentially methylated region)位于其转录起始位点-88 bp--431 bp。在牛卵母细胞成熟过程中,T-DMR第2和第3号Cp G位点的DNA甲基化明显去除,而其他位点都未发生变化。卵母细胞在成熟过程中AID基因的积累与DNA甲基化状态变化相关。在牛体外受精胚发育早期的各阶段,尽管AID基因的表达不同,但AID基因T-DMR除第2和第3号CpG位点一直都维持去甲基化状态外,其他位点始终维持甲基化状态。推测其表达的变化可能是胚胎基因组激活有关。以上研究表明,AID基因T-DMR的低甲基化与其表达存在一定的相关性。通过免疫荧光检测发现,从卵母细胞成熟期到桑椹胚期,AID蛋白都是均匀分布于细胞核和细胞质中。而囊胚时期大量AID蛋白集中于内细胞团,这可能对于内细胞团多能性的维持起重要作用。综上所述,牛卵母细胞成熟中积累的AID作用于受精过程,其启动子区的DNA去甲基化与AID基因的表达有关,胚胎基因组激活后AID基因的表达可能与胚胎发育有关。     

牛早期胚胎发育中AID基因的表达及其调节区DNA甲基化的动态变化

以具有DNA主动去甲基化作用的活化诱导胞苷脱氨酶(Activation-induced cytidine deaminase,AID,亦称为AICDA)基因为研究对象,检测其在牛卵母细胞及体外受精胚胎发育不同阶段的表达变化及其调节方式,揭示细胞重编程分子机制。应用Real-time PCR、BSP(Bisulfite Sequencing PCR)和免疫荧光化学等方法分析DNA甲基化对牛早期胚胎发育中AID基因表达的影响。结果显示,AID基因在牛早期胚胎发育中受DNA甲基化的调控,AID基因的T-DMR(tissue-dependent and differentially methylated region)位于其转录起始位点-88 bp--431 bp。在牛卵母细胞成熟过程中,T-DMR第2和第3号Cp G位点的DNA甲基化明显去除,而其他位点都未发生变化。卵母细胞在成熟过程中AID基因的积累与DNA甲基化状态变化相关。在牛体外受精胚发育早期的各阶段,尽管AID基因的表达不同,但AID基因T-DMR除第2和第3号CpG位点一直都维持去甲基化状态外,其他位点始终维持甲基化状态。推测其表达的变化可能是胚胎基因组激活有关。以上研究表明,AID基因T-DMR的低甲基化与其表达存在一定的相关性。通过免疫荧光检测发现,从卵母细胞成熟期到桑椹胚期,AID蛋白都是均匀分布于细胞核和细胞质中。而囊胚时期大量AID蛋白集中于内细胞团,这可能对于内细胞团多能性的维持起重要作用。综上所述,牛卵母细胞成熟中积累的AID作用于受精过程,其启动子区的DNA去甲基化与AID基因的表达有关,胚胎基因组激活后AID基因的表达可能与胚胎发育有关。