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研究背景及概况:S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine, SAMe)是几乎所有细胞的甲基化供体,由甲硫氨酸腺苷转移酶(Methionine adenosyltransferase, MAT)催化合成。SAMe参与调控着肝细胞的生长与凋亡,其缺乏可能导致肝细胞的癌变。MAT是机体内SAMe生成的唯一催化酶系,MAT1A主要在肝组织中表达,而MAT2A在机体内广泛表达,MAT2A基因及其表达产物在胎肝中占主要地位,但随着发育的进行,其逐渐被MAT1A取代。MAT1A是肝细胞高分化的标志,其在HCC中停止表达,在肝病患者中表达下降。MAT1A/MAT2A之间的这种转换有利于肝癌细胞的快速增长。我们以往的研究表明,MAT1A启动子甲基化可能参与了HCC的发生发展,且MAT1A基因的表达水平是判断肝癌患者预后的一个独立因素。因此,利用药物作用于MAT1A基因,逆转其甲基化水平有可能成为肝癌治疗和研究的一个方向。5-氮杂-2’-脱氧胞苷(5-Aza-CdR)为特异的DNA甲基化转移酶(DNAmethyltransferases, DNMTs)抑制剂,可逆转DNA的甲基化过程,诱导肿瘤细胞向正常细胞分化或诱导肿瘤细胞凋亡。已有报道表明其对某些肝癌细胞系有抑制生长、促进凋亡的作用。但是其具体作用机制并不十分清楚。因此,本研究以5-Aza-CdR作用于肝癌细胞株Huh7,以观察其对Huh7生长、凋亡及内源性SAMe. MAT1A/MAT2A基因表达的影响,这对明确5-Aza-CdR的具体作用机制、为我们进一步研究MAT1A/MAT2A的作用及甲基化在肝癌细胞发生发展中的作用提供了实验依据。研究方法:一.5-Aza-CdR对Huh-7细胞生长及凋亡的影响:1.对细胞增殖的影响(MTT检测)。2.对细胞凋亡的影响(流式细胞仪检测)。3.对多种凋亡相关蛋白的表达进行检测(Western blotting检测)。二、作用机制的研究:1.对MAT1A/MAT2A mRNA水平的影响(qRT-PCR法检测)。2.对MAT1A/MAT2A蛋白表达水平的影响(Western blotting检测)。3.对细胞内SAMe水平变化的研究(RP-HPLC法检测)。4.对MAT1A/MAT2A启动子甲基化的分析(MSP法检测)。研究结果:5-Aza-CdR作用于Huh-7细胞后:1.5-Aza-CdR明显抑制细胞的增殖,促进细胞的凋亡,并且使得Bcl-2蛋白表达下调,Bax和cleaved-caspase-3表达上调。2.5-Aza-CdR明显促进MAT1A mRNA及蛋白的表达水平,抑制MAT2A mRNA及蛋白的表达水平。3.5-Aza-CdR明显促进细胞内SAMe浓度升高。4. MAT1A启动子高甲基化状态得以逆转,MAT2A启动子甲基化状态无明显改变。结论:5-Aza-CdR通过诱导MAT1A而抑制MAT2A的表达,从而抑制Huh7细胞系的增殖、促其凋亡。这个过程可能与其逆转MAT1A启动子的甲基化并诱导SAMe的表达有关。这种甲基化改变及SAMe表达的上调,导致了Huh7细胞Bcl-2蛋白表达的下调,Bax和cleaved-caspase-3的上调,从而最终抑制了Huh7细胞的增殖,促进了其凋亡。