T-2毒素是由镰刀菌产生的单端孢霉烯族A类毒素,主要污染谷物等粮食作物、饲料和饲料原料,严重影响畜禽和人类健康。已有报道表明T-2毒素可诱导多种细胞产生DNA损伤,但其分子机制仍不清楚。在DNA损伤应答过程中,组蛋白修饰介导的染色体空间结构变化发挥着重要作用。Aurora B是丝氨酸/苏氨酸类激酶,在细胞分裂期大量表达并激活,通过磷酸化组蛋白H3S10和H3S28来调节染色质结构,从而调节细胞分裂中后期染色体的分离及细胞分裂末期胞质分离等进程。Aurora B介导的组蛋白磷酸化在DNA损伤应答中的功能和作用机制未有报道。本课题以Hela细胞为模式细胞,围绕Aurora B在T-2毒素诱导DNA损伤过程中的功能和作用机制展开研究,取得以下主要研究结果:1、T-2毒素诱导HeLa细胞DNA损伤为明确T-2毒素的对Hela细胞的DNA损伤作用,首先采用MTT实验分析了T-2毒素对HeLa细胞的细胞毒性作用。结果显示,T-2毒素对HeLa细胞的毒性作用呈剂量效应,其半数致死浓度为15.2 n M。参考半数致死浓度,采用20 n M T-2毒素处理HeLa细胞,利用彗星电泳等实验检测DNA损伤程度。结果显示,T-2毒素处理Hela细胞3 h后,彗星电泳中出现明显的DNA拖尾;DNA损伤的标志γH2AX的水平在显著升高;DNA损伤修复响应蛋白53BP1（p53 binding protein1,p53结合蛋白1）在核内聚集。以上实验说明T-2毒素可显著诱导HeLa细胞的DNA损伤。2、T-2毒素抑制Aurora B的表达、磷酸化及其组蛋白靶点的磷酸化为研究T-2毒素作用下的DNA损伤应答机制,采用20 n M的T-2毒素处理HeLa细胞15 min、30 min、1 h、3 h、6 h后,Western Blot检测组蛋白修饰的变化,发现H3S10ph、H3S28ph在T-2毒素处理1 h后即显著降低。进一步分析表明,H3S10ph与H3S28ph的激酶Aurora B的表达和磷酸化程度也显著降低。Aurora B与H3S10ph的变化常被认为与细胞周期变化相关。为明确T-2毒素处理下Aurora B的下调是否与细胞周期变化有关,采用流式细胞术检测细胞周期,结果表明T-2毒素处理3h、6h后HeLa细胞周期无明显变化。进一步将细胞周期同步至G1/S、G2/M、M后,再用T-2毒素处理,检测H3S10ph。结果表明细胞周期同步化之后,T-2毒素仍显著抑制H3S10ph。以上实验表明T-2毒素显著抑制Aurora B表达、磷酸化及其组蛋白靶点H3S10与H3S28的磷酸化。3、过表达Aurora B显著降低T-2毒素诱导的DNA损伤为明确Aurora B在T-2毒素诱导DNA损伤过程中的功能,进一步分析了T-2毒素作用下,Aurora B过表达后HeLa细胞的DNA损伤程度。结果表明,Aurora B过表达后,T-2毒素诱导γH2AX程度和DNA拖尾程度显著降低,结果表明过表达Aurora B可有效降低T-2毒素诱导的HeLa细胞DNA损伤。4、敲降PP1与PP2A显著降低T-2毒素诱导的DNA损伤PP1（Protein serine/threonine phosphatase 1,蛋白磷酸酶1）或PP2A（Protein serine/threonine phosphatase 2A,蛋白磷酸酶2A）是Aurora B的磷酸酶,通过去磷酸化抑制Aurora B的活性。进一步采用si RNA的方法,分析T-2毒素处理下,PP1γ与PP2A表达降低的细胞的DNA损伤程度。结果表明si PP1γ与si PP2A显著提高了Aurora B、H3S10与H3S28的磷酸化水平,并减弱了T-2毒素作用下的DNA的拖尾程度和γH2AX水平。综上所述,本研究首次探讨了T-2毒素诱导DNA损伤的分子机理,并发现Aurora B及其靶位点H3S10与H3S28的磷酸化在T-2毒素作用下显著降低,且和T-2毒素诱导DNA损伤密切相关。相关结果对理解T-2毒素的分子毒理具有重要理论意义。