丙戊酸致乳腺癌细胞放射增敏作用及其DNA损伤修复的分子机制研究

丙戊酸致乳腺癌细胞放射增敏作用及其DNA损伤修复的分子机制研究罗月1，凤志慧*山东大学公共卫生学院劳动卫生与职业病学系yueyuely1011@126.com; * 责任作者：fengzhihui@s

丙戊酸致乳腺癌细胞放射增敏作用及其DNA损伤修复的分子机制研究 1* ， 罗月凤志慧 山东大学公共卫生学院劳动卫生与职业病学系 (1. yueyuely1011@126.com;*fengzhihui@sdu.edu.cn) 责任作者： 【目的】丙戊酸（ValproicAcid，VPA）是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂，目前临床上用 摘要： 于癫痫病的治疗。本研究将探讨VPA在治疗癫痫病的血药安全剂量（0.5mM）和临界安全剂量（1mM） 下对乳腺癌细胞MCF7放射增敏作用，以及VPA对修复DNA双链断裂的同源重组（HR）和非同源重组 （NHEJ）分子机制的影响。【方法】将MCF7细胞分为对照、单独VPA、单独电离辐射(Ionizing Radiation，IR)和VPA+IR联合四组，进行以下实验研究：VPA预处理MCF7细胞0、24、48和72h，给 予8Gy的IR后恢复6h，通过免疫印迹和免疫荧光方法观察各组DNA双链断裂标志物γ-H2AX、HR相关 蛋白Rad51和BRCA1及NHEJ相关蛋白KU80的表达和焦点形成；取对数生长期的MCF7细胞用VPA预处理 72h，给予4Gy的IR后48h，用MTT法检测细胞存活率；VPA预处理24h的MCF7细胞分别给予2、4和6Gy 照射，观察细胞克隆形成率；通过带有表达重组底物pDR-GFP的MCF7和EJ5-GFP的U2OS细胞系测定HR 和NHEJ的重组效率；VPA处理MCF7和U2OS细胞后,用流氏细胞仪检测细胞周期。【结果】单独VPA 0.5和1mM处理细胞后，γ-H2AX蛋白表达和焦点形成量呈增加趋势，VPA预处理的细胞能使IR诱导的 γ-H2AX蛋白表达和B型焦点（代表DNA损伤严重的一类焦点形态）形成量显著增加（P＜0.01），提 示VPA可造成乳腺癌细胞内DNA双链断裂的蓄积。MTT与细胞克隆形成结果均显示，VPA单独处理细胞 后，与对照组相比均可显著降低细胞存活率（P＜0.01）；与单独照射处理组相比，VPA预处理后还 能显著地降低IR所致的细胞存活率和克隆形成率（P＜0.01），揭示VPA诱导的DNA双链断裂蓄积与 增强细胞对放射敏感性有关。进一步研究还发现，安全和临界安全剂量的VPA处理MCF7细胞后，HR 效率分别降低了42.59%和37.58%（P＜0.01），NHEJ效率分别降低60.89%和53.77%（P＜0.01）；同 时，VPA处理的MCF7和U2OS细胞，其细胞周期的各时相比例均未发生显著性变化，意味着VPA所致的 放射增敏作用与HR和NHEJ机制破坏有关，与细胞周期无关。此外，VPA单独处理细胞后，HR相关蛋 白Rad51、BRCA1和NHEJ相关蛋白KU80活性呈降低趋势；VPA预处理后再给予8GyIR，与单独IR组相比， Rad51、BRCA1和KU80活性下降更加明显（P＜0.01）。【结论】安全和临界安全剂量VPA不仅对乳腺 癌细胞生长具有抑制作用，还能增强细胞对放射的敏感性，抑制BRCA1-Rad51介导的HR和KU80介导 的NHEJ修复功能是安全剂量VPA致放射增敏作用的关键分子机制。 丙戊酸；放射增敏；DNA损伤修复；乳腺癌 关键词：