亚砷酸钠致人肝星状细胞活化中铁死亡相关基因SLC7A11和CDKN1A的DNA甲基化及表达变化

来源：环境与职业医学杂志 2023年第12期北京时间：

作者：赵丽君, 丁关鑫, 黄菲, 迪丽娜尔·亚尔麦麦提, 吴顺华,

摘要：背景无机砷在肝脏内蓄积易导致肝纤维化。溶质载体家族7成员11（SLC7A11）和细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子1A（CDKN1A）是铁死亡相关基因，在肝脏及纤维化疾病中异常表达，但其在无机砷致肝纤维化的作用尚未见报道。目的探究不同剂量的亚砷酸钠对人肝星状细胞（LX-2）迁移能力的影响及亚砷酸钠致LX-2细胞活化中的SLC7A11、CDKN1A DNA甲基化和表达的变化。方法体外培养LX-2细胞株，用不同剂量的亚砷酸钠处理LX-2细胞24 h，实验分为对照组（0 μmol·L−1）、低剂量组（5 μmol·L−1）、中剂量组（10 μmol·L−1）、高剂量组（15 μmol·L−1）。倒置显微镜观察各组细胞形态变化；划痕实验检测细胞迁移运动情况；透射电镜观察对照组和高剂量组线粒体超微结构；FerroOrange荧光探针检测细胞Fe2+；运用Illumina 850K甲基化芯片对差异甲基化位点进行筛查；实时荧光定量PCR和Western blot检测铁死亡指标（SLC7A11、CDKN1A）及人肝星状细胞活化指标转化生长因子β1（TGF-β1）、Ⅲ型胶原（Collagen Ⅲ）。结果随着染毒剂量的升高，细胞触角回缩逐渐变为圆形，且细胞划痕愈合情况逐渐变差。透射电镜观察到高剂量组部分细胞线粒体膜完整性破坏、线粒体嵴断裂。激光共聚焦显微镜观察到Fe2+荧光强度随着染毒剂量的升高而逐渐升高。甲基化芯片结果显示，与对照组相比，高剂量组SLC7A11在启动子区cg22659014位点高甲基化，CDKN1A在启动子区cg17964532位点高甲基化。随染毒剂量的增加，SLC7A11 mRNA及蛋白表达水平降低（P<0.001）；各组间CDKN1A mRNA水平无明显变化（P>0.05），低、中、高剂量组CDKN1A蛋白表达水平均高于对照组（P<0.001）；中、高剂量组TGF-β1 mRNA表达水平均高于对照组（P<0.001），TGF-β1蛋白表达水平随染毒剂量的增加而升高（P<0.001）；Collagen Ⅲ mRNA表达水平随染毒剂量的增加而升高（P<0.001），仅高剂量组Collagen Ⅲ蛋白表达水平高于对照组（P<0.001）。结论亚砷酸钠染毒可减弱LX-2细胞迁移能力，铁死亡相关基因SLC7A11、CDKN1A参与亚砷酸钠诱导LX-2细胞活化的过程。

关键词：亚砷酸钠, 人肝星状细胞, DNA甲基化, 溶质载体家族7成员11, 铁死亡,