组蛋白乙酰化/去乙酰化失衡对平面细胞极性途径关键基因影响的研究

作者：段泓宇; 张怡; 周开宇; 王川; 邱大健; 华益民

来源：中国当代儿科杂志, 2017, 19(04): 475-483.

DOI：10.7499/j.issn.1008-8830.2017.04.022

• 组蛋白乙酰化/去乙酰化失衡
• 组蛋白去乙酰化酶
• 平面细胞极性
• H9C2心肌细胞
• 小鼠

目的观察组蛋白乙酰化/去乙酰化失衡对胎鼠心脏的致畸作用及对H9C2心肌细胞平面细胞极性(PCP)途径关键基因Vangl2、Scrib、Rac1表达的影响。方法将40只C57/B6孕小鼠随机分为空白对照组(n=10)、溶剂对照组(n=10)和丙戊酸(VPA)组(n=20);应用组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂VPA单次剂量700 mg/kg腹腔注射妊娠第10.5天(E10.5 d)VPA组孕鼠,溶剂对照组孕鼠腹腔注射等量生理盐水,空白对照组不做任何处理。于E15.5 d处死孕鼠,统计死胎率;取活胎鼠心脏行苏木精-伊红(HE)染色,观察VPA对胎鼠心脏的致畸作用。培养H9C2心肌细胞并将其分为空白对照组、溶剂对照组和VPA组,VPA组以不同浓度(2.0、4.0、8.0 mmol/L)作用于H9C2心肌细胞,溶剂对照组加入等量生理盐水,空白对照组不进行任何处理。实时荧光定量PCR和Western blot检测HDAC13及Vangl2、Scrib、Rac1基因在VPA干预后24、48、72 h mRNA及其蛋白表达水平;比色法测定总HDAC活性变化。结果 VPA组胎鼠死亡率为31.7%,心脏畸形发生率显著高于两对照组(P<0.05)。与两对照组相比,不同浓度VPA干预后各时间点,HDAC1 mRNA表达水平均显著升高(P<0.05),而蛋白表达水平于48 h及72 h显著降低(P<0.05);不同浓度VPA干预后,HDAC2 mRNA仅在24 h表达显著下降(P<0.05),而蛋白表达水平在各时间点均显著下调(P<0.05);HDAC3 mRNA在VPA(4.0 mmol/L、8.0 mmol/L)干预的各时间点均表达增高(P<0.05),而蛋白表达水平在不同浓度VPA干预后各时间点均下调(P<0.05)。与两对照组相比,不同浓度VPA干预后,Vangl2、Scrib mRNA及其蛋白表达水平在48 h、72 h均显著下降(P<0.05),Vangl2蛋白表达仅在72 h降低(P<0.05)。与两对照组相比,VPA(4.0及8.0 mmol/L)干预后24 h,总HDAC活性显著降低(P<0.05);干预后48 h、72 h,不同浓度VPA组总HDAC活性均明显降低(P<0.05)。结论 VPA可能通过直接抑制HDAC13蛋白表达水平及总HDAC活性致乙酰化/去乙酰化失衡,从而导致PCP途径关键分子Vangl2、Scrib mRNA及蛋白表达水平下调,这可能是先天性心脏病发生的机制之一。

• 单位
  四川大学华西第二医院; 四川大学