缺锌致海马神经细胞损伤的表观遗传机制初探

目的 观察锌缺乏致原代培养的大鼠海马神经细胞损伤中DNA甲基化及组蛋白去乙酰化相关酶的变化,对缺锌致海马神经细胞损伤的表观遗传机制进行初探.方法 将原代培养的大鼠海马神经细胞随机分为对照(control);缺锌[四吡啶甲基乙二胺,N,N,N',N'-tetrakis(2-pyridylmethyl)ethylenediamine,TPEN];补锌5和50μmol/L(TPEN+5μmol/L ZnSO4,TPEN+50μmol/L ZnSO4)4组,除对照组不加任何处理外,其余3组分别在培养液中加入2μmol/L TPEN,补锌组则对应加入5和50μmol/L ZnSO4,作用24h.MTT法检测细胞存活率;免疫酶学法检测HDAC活性;RT-PCR法检测DNA甲基转移酶(DNMT3a、DNMT3b)及组蛋白去乙酰化酶HDACs(HDAC1、HDAC2、HDAC3)的mRNA表达水平.结果 与对照组比较,(1)缺锌组海马神经存活率明显降低(P<0.05);5μmol/L补锌和50μmol/L补锌均可显著抑制TPEN诱导的细胞存活率降低(P<0.05).(2)缺锌组海马神经细胞内DNMT1 mRNA的表达明显上调,DNMT3a mRNA的表达明显下调(P<0.05),而5μmol/L补锌组或50μmol/L补锌组均能够显著抑制TPEN诱导的DNMT1 mRNA和DNMT3a mRNA表达异常(P<0.05).与对照组比较,缺锌组海马神经细胞内DNMT3b mRNA的表达无明显变化(P>0.05),与对照组比较,50μmol/L补锌后,DNMT3b mRNA表达明显上调(P<0.05).(3)缺锌组海马神经细胞内HDAC活性及HDAC2的mRNA表达明显升高(P<0.05),HDAC1及HDAC3 mRNA的表达无明显变化(P>0.05);补锌能显著抑制TPEN诱导的HDAC活性及HDAC2 mRNA表达异常(P<0.05).结论 细胞内缺锌诱导海马神经细胞损伤,造成DNA甲基化和组蛋白去乙酰化修饰的改变.