HDAC1在燃煤污染型砷中毒患者血液及皮肤组织中的转录及表达.pdf

环境与职业医学 2010 年 5 月 第 27 卷第 5 期 J Environ Occup Med，May. 2010 Vol.27 No.5 270 文章编号 1006-3617201005-0270-05 中图分类号 R114 文献标志码 A ［基金项目］ 国家自然科学基金 （编号30760225；30960337） ；贵州省重大专项基金 （黔科合重大专项字 ［2006］ 6016号） ；贵州省科技基金项目 （黔 科合J字 ［2009］ 2188号） ［作者简介］ 潘雪莉 （1973-） ， 女， 博士生， 副教授；研究方向地方性砷中毒发病机制 ［*通信作者］ 张爱华教授；E-mailaihuagy ［作者单位］ 1.贵阳医学院卫生毒理学教研室， 贵州 贵阳 550004；2.中国人民解放军第44医院， 贵州 贵阳 550009 【论著】 HDAC1在燃煤污染型砷中毒患者血液及皮肤组织中的转录及表达 潘雪莉 1， 张爱华1*， 黄晓欣2 摘要 ［目的］ 了解组蛋白去乙酰化酶1 （HDAC1） 在燃煤污染型砷中毒患者血液及皮肤组织中的转录及表达， 探讨其在砷中毒发生、 发展乃至癌变中的作用。 ［方法］ 在贵州省燃煤污染型地方性砷中毒病区， 选择68例地方性砷 中毒 （以下简称 “砷中毒” ） 确诊患者 （轻度24例、 中度28例、 重度16例） 为研究对象， 其中40例经过皮肤病理学诊断， 分为一般病变组 （20例） 、 癌前病变组 （14例） 及癌变组 （6例） 。 在距病区约12 km的非砷暴露村， 选择23例居民作为对 照组。 在知情同意的原则下， 采集上述被调查者的外周血， 采用实时荧光定量PCR （FQ-PCR） 检测血中HDAC1 mRNA的 表达。 另收集自愿接受手术治疗的61例砷中毒患者皮肤组织标本 （一般病变34例、 癌前病变21例， 癌变6例） 和15例 正常皮肤组织标本， 采用免疫组织化学 （IHC） 法检测砷中毒患者皮肤及对照皮肤组织中HDAC1蛋白的表达。 ［结果］ HDAC1 mRNA在对照组及轻、 中、 重度砷中毒患者外周血中表达的平均值分别为0.444 57 （0.370 930.639 04） 、 0.492 86 （0.080 181.127 47） 、 0.451 85 （0.244 130.876 41） 和0.566 76 （0.306 780.844 71） ， 差异无统计学意义 （χ2 1.099， P 0.05） ； HDAC1 mRNA在一般病变组、 癌前病变组和癌变组患者外周血中表达的平均值分别为0.32081 （0.167 230.839 72） 、 0.505 52 （0.282 801.433 97） 和0.804 79 （0.921 231.899 46） ， 差异无统计学意义 （χ2 1.982， P 0.05） 。 HDAC1蛋白在一般病变 组、 癌前病变组以及癌变组阳性表达率分别为100、 100和83.33， 与对照组 （46.67） 比较表达增强 （P 0.05） . The mRNA average level of HDAC1 were 0.320 81 （0.167 230.839 72） , 0.505 52 （0.282 801.433 97） and 0.804 79 （0.921 231.899 46） individually among general pathological changes, precancerous and cancerous group respectively, there was no significant difference among these groups （ （χ2 1.982, P 0.05） . The expression rates of HDAC1 protein were 100, 100 and 83.33 among general pathological changes, precancerous and cancerous group separately, compared with the control group （46.67） , the protein expression of the arsenism cases was significantly higher （P 0.05） ， 见表2。 表1 不同病情组患者外周血中HDAC1 mRNA的表达 ［M （QLQU） ］ Table 1 The expression of HDAC1 mRNA in peripheral blood of different arsenism condition groups ［Median （QL-QU） ］ 组别 Groups 例数 Number HDAC1 mRNA 相对表达量 The expression of HDAC1 mRNA 对照组 （Control group）230.444 57 （0.370 930.639 04） 轻度中毒组 （Mild group）240.492 86 （0.080 181.127 47） 中度中毒组 （Moderate group）280.451 85 （0.244 130.876 41） 重度中毒组 （Severe group）160.566 76 （0.306 780.844 71） 表2 不同皮肤病变组患者外周血中HDAC1 mRNA的表达 ［M （QLQU） ］ Table 2 The expression of HDAC1 mRNA in peripheral blood of arsenism patients with different skin lesions ［Median （QL-QU） ］ 组别 Groups 例数 Number HDAC1 mRNA 相对表达量 The expression of HDAC1 mRNA 对照组 Control group 230.444 57 （0.370 930.639 04） 一般病变组 General pathological changes group 200.320 81 （0.167 230.839 72） 癌前病变组 Precancerous group 140.505 52 （0.282 801.433 97） 癌变组 Cancerous group 60.804 79 （0.921 231.899 46） 2.2 皮肤组织中HDAC1蛋白的表达 HDAC1阳性蛋白定位于细胞核 （图2） ， 在正常皮肤组织中 阳性表达率为46.67， 以阴性和弱阳性为主；一般病变组阳性 表达率为100， 以中度阳性表达为主；癌前病变组阳性表达 率为100， 以强阳性表达为主；癌变组阳性表达率为83.33， 以中度阳性表达为主。 多组间比较差异有显著性 （χ2 42.472， P 0.01） ， 一般病变组、 癌前病变组和癌变组分别与对照组比 较差异有统计学意义 （P 0.01） ， 见表3。 A B D E C F 273 环境与职业医学 2010 年 5 月 第 27 卷第 5 期 J Environ Occup Med，May. 2010 Vol.27 No.5 A正常皮肤 （ANormal skin） ；B砷中毒患者癌变皮肤 （Cancerous skin of arsenism patient. Immunohistochemistry） 图2 皮肤组织中HDAC1蛋白的表达 （免疫组化PV-9000， 400） Figure 2 The expression of HDAC1 protein in skin tissues （PV-9000， 400） 表3 砷中毒患者皮肤组织中HDAC1蛋白的表达 Table 3 The expression of HDAC1 protein in skin tissues of arsenism patients 组别 Groups 例数 Number HDAC1 蛋白表达 The expression of HDAC1 protein - 对照组 Control group 158610 一般病变组 General pathological changes group 3400277* 癌前病变组 Precancerous group 21001011* 癌变组 Cancerous group 61041* ［注］*变量秩变换后Dunnett两两比较，与对照组比较 （Compared with the control group ） ， P 0.01。 3 讨论 组蛋白乙酰化可通过改变DNA双链与组蛋白间紧密度来 调控基因的转录和表达， 对于维持组蛋白功能和基因转录是必 需的。 乙酰化主要发生在组蛋白H3和H4的N-端尾部比较保守 的赖氨酸 （Lys） 残基上， 由组蛋白乙酰基转移酶 （HATs） 催化， 即将乙酰辅酶A上的疏水乙酰基转移至组蛋白的N端赖氨酸残 基 （-NH） ， 中和组蛋白所带的正电荷， 使DNA与组蛋白两者之 间的相互作用减弱， 从而使染色质构象处于开放状态， 有利于 各种转录因子与DNA特异序列结合， 促进基因的转录和表达。 当组蛋白N端发生去乙酰化后使组蛋白去掉乙酰基， 恢复核心 组蛋白所带的正电荷， 与带负电荷的DNA紧密结合， 染色质呈 致密卷曲的阻抑结构， 抑制基因转录。 去乙酰化由组蛋白去乙 酰化酶 （HDACs） 催化， 目前在哺乳动物体内共发现有11种经 典的HDAC参与组蛋白去乙酰化过程。 组蛋白乙酰化/去乙酰 化的失衡将引起相应的染色体结构和基因转录水平的改变， 不 仅会影响细胞周期、 分化及凋亡， 还可导致肿瘤的发生 ［11］ 。 在 肝癌、 肺癌及胰腺癌中都发现有HDAC1的高表达 ［12-15］ 。 砷及其化合物是国际癌症机构等诸多国际权威机构确认 的人类致癌物， 但其致癌机制尚不清楚。 同时随着肿瘤研究的 进展， 人们逐渐认识到异常遗传和表观遗传因素的综合作用导 致肿瘤的发生。 本研究发现在砷中毒患者皮肤组织中HDAC1 蛋白表达增强， 表明组蛋白去乙酰化参与了砷中毒的发生、 发 展。 但砷中毒病人外周血中HDAC1 mRNA的表达与对照组比 较差异无显著性， 提示HDAC1主要是在砷中毒病变组织中高 表达， 即砷中毒病变皮肤的检测较血液检测更有意义。 表观遗传学修饰是不涉及DNA序列改变的遗传现象和机 制， 对于肿瘤的发生、 诊断和治疗等方面具有重大意义， 尤其 是表观遗传学改变在本质上的可逆性， 为肿瘤的防治提供了 新的思路。 对表观遗传学中的重要现象组蛋白去乙酰化 过程中发挥枢纽作用的HDAC1的研究， 必然为砷中毒乃至砷 所致肿瘤的防治提供一个重要的靶点和方向。 下一步， 课题组 将在此实验基础上， 通过对特定基因的调控以及应用特定的 HDAC1抑制剂来进一步研究HDAC1在砷中毒表观遗传学发生 机制中的作用。 （致谢本研究得到了中国人民解放军第44医院董学新、 岑笃才、 张碧霞以及贵阳医学院梁冰、 杨斌、 姚茂琳的帮助与 支持， 谨此致谢） 参考文献 薛京伦. 表观遗传学－原理、 技术与实践 ［M］ . 上海上海科学 技术出版社， 20086-9. 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Downregulation of gelsolin AB ［１］ ［２］ ［３］ ［４］ ［５］ ［６］ ［７］ ［８］ ［９］ ［10］ ［11］ ［12］ ［13］ 环境与职业医学 2010 年 5 月 第 27 卷第 5 期 J Environ Occup Med，May. 2010 Vol.27 No.5 274 and retinoic acid receptor βexpression in gastric cancer tissues through histone deacetylase 1 ［J］ .J Gastroenterol Hepatol，2004，19 （2） 218-224. 朱晓霞，郭煜，陈龙华，等. 肺癌组织中MTA1， HDAC1， HIF-1 蛋白表达的相关性研究 ［J］ .第四军医大学学报， 2009， 30 （7） 664-666. 高道键， 徐岷， 张玉琦， 等. 组蛋白去乙酰化酶1在胰腺癌表达及 临床意义 ［J］ . 中华胰腺病杂志， 2008， 8 （2） 98-100. （收稿日期2009-09-17） （编辑洪琪；校对徐新春） ［15］ ［14］ 文章编号 1006-3617201005-0274-02 中图分类号 R13 文献标志码 B ［作者简介］ 崔伟 （1973-） ， 男， 硕士， 主治医师， 研究方向职业健康 监护与职业病 ［作者单位］ 山东省职业卫生与职业病防治研究院， 山东 济南 250002 工业噪声是常见的职业病危害因素， 除了引起特异性的听 力损害外， 还可对神经系统、 心血管系统、 消化系统及代谢功 能、 内分泌及免疫系统、 生殖功能及胚胎发育产生影响 ［1］ 。 为了 解噪声作业对工人心血管系统的影响， 本课题拟对柴油机厂噪 声作业场所进行噪声检测， 并对工人进行职业健康检查， 分析 噪声接触工人心电图异常改变的状况， 本文报道该项研究结果。 1 对象和方法 1.1 对象 随机抽取柴油机厂单纯从事噪声作业的工人332人 （男 267人、 女65人） 作为接触组， 主要工种为试车工、 冲压工、 钻 【临床实践】 柴油机厂噪声作业工人心电图异常改变分析 崔伟， 刘培良， 马俊芳 摘要 ［目的］ 探讨柴油机厂噪声作业工人心电图异常改变。 ［方法］ 采用现场环境检测和职业健康体检的方 法， 对柴油机厂从事噪声作业工人332人的心电图进行分析， 并与293名对照组进行比较。 ［结果］ 接触组工人心电图 异常率明显高于对照组 （P 0.01） 。 心电图异常主要表现为窦性心动过缓、 窦性心律不齐、 ST-T改变及分支传导阻滞。 接 触组工人各工龄段心电图异常率均高于对照组， 心电图异常率在初期最明显， 不随工龄的增长而增加。 ［结论］ 噪声 作业对柴油机厂工人心血管系统可能有一定程度的影响。 关键词噪声；心电图；异常率 Analysis of Abnormal ECG in the Workers Exposed to Noise in a Diesel Engine Factory CUI Wei, LIU Pei-liang, MA Jun-fang（Shandong Institute of Occupational Health and Occupational Medicine,Shandong,Jinan 250002, China） Abstract ［Objective］ To explore the abnormalities in ECG of the workers exposed to noise in a diesel engine factory. ［s］ The environment noise levels in different work places were detected and physical examination of 336 noise-exposed workers were pered in a Diesel engine factory. Their ECG abnormalities were also analyzed. Another 293 non noise-exposed workers in the same factory were selected as the control group. ［Results］ The abnormal rate of ECG in the exposed group were significantly higher than those in the control group （P 0.05） 。 1.2 方法 1.2.1 作业场所噪声强度测定 按照 工作场所物理因素测 量噪声（GBZ/T 189.82007） ， 采用国产ND2型精密声级计 对该厂总装、 动力、 研发中心、 热处理、 大件１、 大件2、 部件、 中水、 铆焊等车间进行噪声强度检测， 根据工作场所声场分布 情况， 每个车间设检测点36个， 共39个点进行检测， 每个检 测点测３次， 取平均值， 结果按照接触时间计算等效连续A声 级。按照 工业企业设计卫生标准（GBZ 12002） 对工作场