组蛋白H3K36me3在砷致大鼠肝氧化损伤中的作用

来源：环境与职业医学杂志 2021年第6期北京时间：

作者：吕佳鑫, 马璐, 张爱华,

摘要：背景环境污染物致机体健康损害是国内外学者关注的焦点，组蛋白H3第36位赖氨酸三甲基（H3K36me3）作为砷暴露敏感的表观遗传修饰靶点之一，其介导的砷致肝损害机制研究目前尚不清楚。目的探讨砷暴露大鼠肝脏组蛋白H3K36me3修饰水平与砷致肝氧化损伤的关系，从表观遗传学角度为深化认识砷致肝氧化损伤机制及其干预研究提供新思路。方法32只健康初断乳Wistar大鼠，雌雄各半，按体重采用随机数字表法分为对照组，低、中、高染砷剂量组，每组8只。大鼠亚砷酸钠半数致死量（LD50）为41 mg·kg-1，按照亚慢性毒性试验剂量设计原则，低、中、高染砷组分别给予2.5（1/16 LD50）、5.0（1/8 LD50）、10.0（1/4LD50）mg·kg-1（以体重计，后同）亚砷酸钠溶液，对照组给予去离子水，灌胃染毒，灌胃量为10 mL·kg-1，每周连续染毒6 d，共处理4个月。实验终期采集大鼠尿样、肝脏样本。采用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）检测肝脏中砷的质量分数，酸抽提法提取大鼠肝脏组蛋白，酶联免疫吸附实验（ELISA）检测肝脏中H3K36me3的质量分数，超高效液相色谱-串联四级杆质谱（UPLC-MS/MS）检测尿8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）的质量浓度，硫代巴比妥酸法（TBA法）检测肝脏丙二醛（MDA）的质量摩尔浓度。分析肝砷、H3K36me3、8-OHdG、MDA之间的线性相关关系，并建立“肝砷—H3K36me3—8-OHdG/MDA”中介检验模型以探索H3K36me3在砷致肝氧化损伤中的中介作用。结果低、中、高砷剂量组肝砷、尿8-OHdG、肝MDA水平分别高于对照组，而肝H3K36me3水平低于对照组（均P < 0.05）；且随染砷剂量的增加，肝砷、尿8-OHdG和肝MDA水平逐渐升高，H3K36me3修饰水平逐渐降低（P趋势 < 0.01）。相关性分析也显示肝砷水平与尿8-OHdG、肝MDA水平呈正相关（r=0.701、0.748，均P < 0.01），与肝H3K36me3修饰水平呈负相关（r=-0.715，P < 0.01）；肝H3K36me3修饰水平与尿8-OHdG、肝MDA水平呈负相关（r=-0.660、-0.683，均P < 0.01）；尿中8-OHdG水平与肝中MDA水平呈正相关（r=0.778，P < 0.01）。H3K36me3在砷致8-OHdG和MDA水平的中介效应分别占总效应的30.97%、38.91%。结论砷致大鼠肝脏H3K36me3水平降低可能参与肝氧化损伤的调控，H3K36me3有望是砷致肝氧化损伤机制研究的新靶点。

关键词：砷, 大鼠, 肝脏, H3K36me3, 氧化损伤,