解旋酶WRN、XPD基因甲基化在苯致血液损伤中的作用研究

Benzene can cause blood injury. Its mechanism of injury is not clear in particular pathogenesis of leukemia and other blood cancer. Repair of DNA damage may play an important role in the tumorigenesis. This project uses clinical leukemia children as the observation object, to observe the effect of the helicase WRN, XPD gene methylation status on gene expression, to conduct the analysis of anomalousb methylation, and to get the folic acid levels of the patients. Uses the benzene metabolites in normal mouse bone marrow cells and leukemia cell lines, to observe the WRN, XPD gene methylation status and the effect of gene expression before and after using of demethylation drug, and at the same time, combining with interference RNA, study how WRN and XPD gene, in benzene induced damage in blood, affect on cell proliferation through ATM/ATR signal transduction pathway. Through animal experiments, observes the folic acid's intervening effect on benzene induced WRN, XPD anomalous gene methylation and the change of gene expression. This study will use three experimental systems: population-based study, vitro cell culturing and animal experiment, from the perspective of repair of DNA damage, explain the molecular mechanism of helicase WRN and XPD gene changes in benezene induced blood injury, trying to provide clues for searching the early biological signs of monitoring benzene induced blood injury, and trying to give new ideas in prevention and controlling of blood damage induced by benzene.

苯可造成血液损伤，其作用机制尤其是致白血病等血液肿瘤机制不清。DNA损伤修复可能在肿瘤发生中起重要作用。本项目以临床儿童白血病患者为观察对象，分析解旋酶WRN、XPD基因甲基化状态、基因表达，进行异常甲基化位点功能分析，了解叶酸含量水平；利用苯代谢物氢醌染毒正常小鼠骨髓细胞、白血病细胞株，观察去甲基化药物对WRN、XPD基因异常甲基化状态、基因表达的影响，结合干扰RNA技术进一步研究WRN、XPD基因在苯致血液损伤中经ATM/ATR信号转导通路对细胞增殖的影响；利用动物实验，观察叶酸对苯致WRN、XPD基因异常甲基化、基因表达改变的干预效果。本研究利用人群研究、体外细胞培养、实验动物等三个实验体系，从DNA损伤修复角度阐释解旋酶WRN、XPD基因在苯致血液损伤中的分子作用机制，为寻找监测苯致血液损伤发生发展的早期生物学标志提供线索，为苯致血液损伤的防治提出新的思路和方向。

.苯可造成血液损伤，其作用机制尤其是致白血病等血液肿瘤机制不清。DNA损伤修复可能在肿瘤发生中起重要作用。本项目用苯代谢物氢醌染毒正常小鼠骨髓细胞、白血病细胞株，观察苯及代谢物氢醌对WRN、XPD基因异常甲基化状态、基因表达的影响，结合干扰RNA技术进一步研究WRN、XPD基因在苯致血液损伤中经ATM/ATR信号转导通路对细胞增殖的影响；本研究结果显示，HQ可导致细胞生存率下降，形态异常；苯可使大鼠外周血细胞减少，造血组织损伤，细胞形态异常，证实了苯及其代谢物 HQ具有一定的血液毒性。HQ可引起明显细胞DNA损伤，可能与HQ在细胞内代谢不断的进行氧化还原反应产生大量的ROS有关。苯及苯代谢物HQ可致组织及细胞DNA损伤，DNA损伤可能上调核酸修复基因XPD的表达，但另一DNA损伤修复基因WRN呈下调表达，这可能与两个基因的所参与修复的机制及启动因素存在差异有关。HQ使WRN基因表达下调，检测WRN基因启动区甲基化状态发现随着 HQ染毒浓度的增加，WRN基因启动子区甲基化率增加。特定基因高甲基化可引起基因表达沉默，已在肺癌、结肠癌等多种肿瘤中得到了证实，因此结果提示，WRN基因表达异常可能由该基因的启动子区甲基化异常引起；苯及HQ使XPD基因表达上调，但XPD基因启动子区甲基化并未发生异常改变，说明XPD基因的表达改变与该基因甲基化的状态无关，可能存在调控XPD基因表达的其他因素。本研究利用人群研究、体外细胞培养、实验动物等三个实验体系，从DNA损伤修复角度阐释解旋酶WRN、XPD基因在苯致血液损伤中的分子作用机制，为寻找监测苯致血液损伤发生发展的早期生物学标志提供线索，为苯致血液损伤的防治提出新的思路和方向。项目资助发表论文7篇，待发表2篇。培养硕士生7名，其中5名已经取得硕士学位，2名在读。项目投入经费45万元，支出36.375万元，各项支出基本与预算相符。剩余经费8.625万元，剩余经费计划用于本项目研究后续支出。