細胞乙醯化的輻射增敏研究取得進展

近日，中國科學院合肥物質科學研究院技術生物與農業工程研究所研究員黃青課題組在前期工作的基礎上，開展了細胞乙醯化的輻射增敏研究，相關研究結果在輻射研究的專業期刊Mutation Research上在線發表。

組蛋白乙醯化是表觀遺傳修飾的重要方式之一。腫瘤的產生與組蛋白乙醯化與去乙醯化的調控失衡關係密切，而組蛋白去乙醯化酶抑製劑（histone deacetylase inhibit，HDACi）可以改變乙醯化調控的失衡狀態，提高細胞乙醯化水平，抑制腫瘤細胞的增殖和轉移。目前，研究人員紛紛嘗試將HDACi用於輻射增敏研究，普遍認為經HDACi預處理的細胞乙醯化水平越高，輻射敏感性越強，但目前該研究僅限於不同劑量HDACi對細胞輻射敏感性的影響，對HDACi預處理時間的影響尚未見報道。

黃青課題組採用HDACi的代表藥物曲古抑菌素A（TSA），開展了細胞乙醯化的系列研究，並採用光譜技術進行乙醯化表徵，課題組還發現細胞中的DNA構象與乙醯化程度密切相關。

在前期工作的基礎上，黃青課題組又開展了TSA不同預處理時間下的輻射敏感性研究。發現，當TSA處理6小時後，細胞乙醯化水平急劇上升，而進一步輻射後的存活分數及凋亡含量沒有明顯增加，甚至低於未經TSA預處理的細胞；同時發現當TSA預處理24小時，細胞乙醯化水平低於6小時，但仍高於未處理的對照細胞。進一步輻射發現，存活分數和凋亡含量顯著高於6小時處理的細胞以及未經TSA處理的對照細胞。分析認為，除了細胞周期、DNA修復基因等影響外，抗氧化酶系統在TSA預處理6小時後明顯增加，進一步保護細胞抵禦輻射損傷，從而降低了細胞的輻射敏感性。

該研究表明，細胞的輻射敏感性與細胞乙醯化沒有直接的關係，並且隨TSA作用時間變化而變化。該工作對將來HDACi的臨床應用具有一定指導作用，表明實際應用中需嚴格評估藥物的使用時間，否則可能不僅不能起到輻射增敏效果，反而會產生抗敏反作用。相關研究結果在Mutation Research上以Is Level of Acetylation Directly Correlated to Radiation Sensitivity of Cancer Cell?為題在線發表（DOI information: 10.1016/j.mrfmmm.2018.11.001）。

該研究工作得到國家自然科學基金重點、面上和青年項目等資金支持。

上圖：HeLa和HepG2細胞經200nM TSA處理不同時間後的輻射敏感性變化。下圖：TSA引起輻射敏感性變化可能機制的探討（細胞的乙醯化水平與細胞在輻射條件下的抗氧化性相對應）

來源：中國科學院合肥物質科學研究院

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