FTO蛋白SUMO化修饰异常在砷诱发DNA氧化损伤中的作用
作者单位：重庆医科大学公共卫生学院 重庆医科大学生命科学研究院
会议名称：《中国毒理学会第十次全国毒理学大会》
会议日期：2023年
学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学]
关 键 词：砷暴露 DNA氧化损伤 SUMO化修饰 m6A修饰 FTO
摘 要：目的探索m6A修饰去甲基化酶FTO在砷暴露诱发的肺DNA氧化损伤中的可能作用机制,以期为砷暴露诱发肺损伤的防治工作寻求潜在的干预靶点。方法本研究以C57BL 6/J小鼠和BEAS-2B人肺支气管上皮细胞为受试对象,分别构建了砷体内/外暴露模型,采用流式细胞技术、彗星实验、qPCR、Dot blot、Western blot和免疫荧光技术等方法检测了小鼠肺组织和BEAS-2B细胞的DNA氧化损伤、m6A修饰和SUMO化修饰水平,并在过表达或敲低FTO的基因小鼠和BEAS-2B细胞中对上述指标进一步验证。结果流式细胞技术、彗星实验和Dot blot实验结果发现,砷体内/外暴露导致了肺组织/细胞严重的DNA氧化损伤和显著的m6A修饰水平增加;qPCR和Western blot实验结果显示,FTO表达显著降低,而其他常见甲基转移酶和去甲基化酶水平无明显变化。值得注意的是,免疫荧光实验结果表明,砷暴露会诱导FTO蛋白发生SUMO化修饰,且呈剂量依赖性的升高;与此同时,在过表达FTO的基因小鼠和BEAS-2B细胞中,砷暴露导致的DNA氧化损伤水平明显降低;相反,在敲低FTO的基因小鼠和BEAS-2B细胞中,砷暴露导致的DNA氧化损伤水平更加严重。更重要的是,在利用SUMO抑制剂和FTO sumo化位点突变下调SUMO化修饰之后,过表达或敲低FTO对砷体外暴露导致的DNA氧化损伤的调控作用消失。结论砷暴露引起FTO蛋白SUMO化修饰异常增高,下调FTO蛋白表达,进而通过m6A修饰显著增加DNA氧化损伤水平,靶向干预FTO蛋白SUMO化修饰可显著改善砷暴露诱发的DNA氧化损伤。