NNK导致人支气管上皮细胞DNA双链断裂及端粒酶活化的关系

本课题组前期研究发现，烟草特异性亚硝胺NNK可导致人支气管上皮细胞（BEP2D）的DNA双链断裂（DSB）和端粒酶活性增加，针对两者关系，本课题结合课题组前期的其它研究结果推测：在非同源末端链接（NHEJ）修复NNK导致的DNA双链断裂（DSB）过程有可能激活端粒酶，活化的端粒酶又可帮助DSB细胞逃避细胞周期阻滞和细胞凋亡，从而促进肺癌的发生和发展。DNA依赖蛋白激酶催化亚基(DNA-PKcs)是NHEJ的关键因子，人端粒酶逆转录酶(hTERT)表达又是端粒酶活化的主要限速步骤。本研究拟用RNA干扰技术，了解DNA-PKcs对受NNK作用后BEP2D细胞的hTERT表达影响；并观察沉默或错义表达hTERT的BEP2D细胞受上述处理后，其细胞周期和细胞凋亡的改变。本研究在一定程度上可丰富端粒、端粒酶的生物学理论，同时也可加深对吸烟致肺癌及肺癌发生和发展机制的认识。

香烟燃烧产生的4-甲基亚硝胺-1-(3-吡啶)-1-丁酮(4-(methylnitro- samino)- 1- (3-pyridyl)-1-butanone，NNK)是已知最强的致肺癌物质之一。本研究发现NNK可导致人支气管上皮细胞（BEP2D）的DNA双链断裂（DSB）和端粒酶活性增加。非同源末端链接（NHEJ）是修复DNA双链断裂（DSB）方式之一。DNA依赖蛋白激酶催化亚基(DNA-PKcs)是NHEJ的关键因子，人端粒酶逆转录酶(hTERT)表达是端粒酶活化的主要限速步骤。本研究采用了RNA干扰技术建立了DNA-PKcs沉默BEP2D-H1细胞模型。BEP2D-H1细胞与10mg/L NNK孵育72h后，发现：其端粒酶活性和hTERT蛋白表达均显著低于亲本BEP2D。同时，其c-myc的转录活性c-Myc蛋白表达也均显著低于亲本BEP2D细胞。然而，BEP2D-H1细胞发生DNA双链断裂高于亲本BEP2D细胞。NNK 容易导致DNA-PKcs表达下降的BEP2D细胞发生DNA双链断裂。结果提示：DNA-PKcs表达下降，NNK导致的BEP2D细胞端粒酶活性下降及hTERT表达降低。DNA-PKcs也可是BEP2D细胞表达C-myc下降，其可能通过影响C-myc表达而影响hTERT表达及端粒酶活性。同样用RNA干扰技术建立了hTERT沉默BEP2D-P2细胞模型。BEP2D-P2细胞与10mg/L NNK孵育72h后，发现：其发生凋亡和坏死均高于亲本BEP2D细胞，发生DNA双链断裂也高于亲本BEP2D细胞。结果提示：hTERT对NNK导致的BEP2D细胞双链断裂和细胞死亡有保护作用。.本课题按计划完成，论文投稿于SCI杂志，目前在按修改意见补充部分研究数据。