PP2A亚基基因3'非翻译区多态性影响化学物诱导肝细胞损伤修复的研究

基因多态性和miRNA可通过遗传和表观遗传调控模式影响毒性损伤。我们研究表明蛋白磷酸酶2A(PP2A)亚基基因启动子区多态性经核因子信号调控细胞的诱导毒性；但其3'非翻译区(3'UTR)多态性与miRNA的关系及其调控毒效应的机制尚待阐明。本项目首先筛查PP2A亚基基因3'UTR的多态性及其单体型，并在肝癌和对照人群比较验证；再经软件分析预测和功能学试验确证多态性对候选miRNA结合和功能的影响；进而通过对外源化学物作用的不同3'UTR单体型肝细胞模型中miRNA调控PP2A亚基转录表达和细胞功能活性的分析比较，阐明PP2A亚基基因3'UTR多态性经改变与miRNA的相互作用、影响诱导性细胞损伤与修复和毒性转归的分子机制。探索目的基因3'UTR遗传多态性和选择性miRNA表观遗传调控模式的变化作为新的生物标志物，应用于外源化学物暴露的毒理学评价，为易感人群保护和个体化干预提供有效的新靶点。

背景：基因多态性和microRNAs(miRs)可通过遗传和表观遗传调节模式影响目的基因的转录和表达而参与细胞毒性调控机制。蛋白磷酸酶2A(PP2A)通过调节靶向信号通路关键分子的去磷酸化，在调控细胞功能、毒性损伤、效应转归中起重要作用。.方向：从分子毒理学角度阐明PP2A亚基基因3'非翻译区(3'UTR)多态性与miRs的关系及其调控毒效应的机制。.主要内容：筛查PP2A亚基基因3'UTR的多态性；分析预测候选miRs的结合位点，细胞功能学试验确证多态性经由靶向miRs对PP2A亚基基因表达调控的影响；分析比较外源化学物对不同3'UTR基因型肝细胞模型损伤修复和转归的作用；人群中比较验证3'UTR多态性与原发性肝细胞癌(HCC)的关联性。.重要结果和关键数据：(1)筛查和确立了Aα亚基基因(PPP2R1A)3’UTR+1T>C和B55δ亚基基因(PPP2R2D)3’UTR+15G>C的多态性(SNP)位点；(2)预测了上述SNP与miR-338-3p、miR-133a/-133b的结合模式；肝细胞功能学试验确证了3’UTR+15G>C对miR-133b的影响；在不同肝细胞(L02、HepG2等)模型中阐明了该SNP经由miR-133b介导PPP2R2D的转录功能活性；证实了miR-133b对PPP2R2D基因多态性的靶向性调控。(3)选择受试物(包括Cd2+、DEHP、AFB1等)，作用于PPP2R2D-3’UTR多态性细胞模型，分析经由miR-133b调控，诱导DNA断裂损伤、p53信号通路，影响细胞周期因子CDC-Cdk活性改变，介导肝细胞毒性、自我更新、细胞周期G2/M期阻滞等转归的变化；并结合目的基因启动子多态性调控表达肝细胞试验进行了验证和转录因子调控机制的探讨。(4)在中国南方汉族人群中，选取HCC进行病例对照研究，探明了PPP2R2D-3’UTR +15G>C多态性与该人群HCC致癌危险的关联性，从人群角度验证该遗传易感性SNP的功能。.科学意义：探索了PP2A亚基基因3'UTR遗传多态性和靶向miRs表观遗传调控模式的相互作用；阐明外源化学物诱导毒作用中遗传学和表观遗传学、损伤和修复之间平衡的调控机制；提供了新的潜在易感性生物标志物；可应用于外源化学物诱导肝细胞毒理学损伤与修复的评价；为肝细胞致癌易感人群的筛查和个体化干预提供潜在的新靶点。