甲醛对肝细胞脂代谢相关基因表达的影响

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目的:通过观察甲醛(FA)对HepG2细胞内外甘油三酯(TG)和游离胆固醇(FC)含量以及脂代谢相关基因表达水平的影响,来探讨甲醛致肝损伤的可能机制。方法:以0.004、0.02、0.1 mmol/L FA分别处理人肝癌HepG2细胞24和48 h,采用POD酶法测定细胞内外TG和FC含量,采用QRT-PCR法检测细胞内与TG代谢相关基因:固醇调节元件结合蛋白1(SREBP-1)、二脂酰甘油酰基转移酶2(DGAT2)、过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAPα)、酯酰肉碱转移酶1(CPT1)、微粒体甘油三酯转运蛋白(MTTP)、载脂蛋白B100(apoB100)、载脂蛋白E(apoE)、羧酸脂酶3(CES3)、二脂酰甘油酰基转移酶1(DGAT1)、包被蛋白II(COPⅡ)、Sar1b和与FC代谢相关基因:固醇调节元件结合蛋白2(SREBP-2)、SREBP裂解激活蛋白(SCAP)、胰岛素诱导基因1(Insig1)、羟甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGCR)、低密度脂蛋白受体(LDLR)的表达水平。结果:第一部分:(1)与阴性对照组相比,甲醛各剂量组染毒48 h可使HepG2细胞内TG含量明显减少(P<0.05),染毒24 h可使上清中TG含量明显增加(P<0.05);(2)与阴性对照组相比,染毒48 h,甲醛各剂量组细胞内PPAPα基因表达水平明显降低(P<0.05);染毒24 h,0.004 mmol/L FA组或染毒48 h,0.1 mmol/L FA组细胞内CPT1基因表达水平明显降低(P<0.05);(3)与阴性对照组相比,染毒24 h,0.004 mmol/L FA组或染毒48 h,甲醛各剂量组细胞内MTTP基因表达水平明显升高(P<0.05);染毒24 h,甲醛各剂量组或染毒48 h,0.004 mmol/L FA组细胞内apoB100基因表达水平明显升高(P<0.05)。第二部分:(1)与阴性对照组相比,甲醛各剂量组染毒24和48 h均可使HepG2细胞内FC含量明显增加(P<0.05),且0.004和0.02 mmol/L FA染毒48 h还可使上清中FC含量明显减少(P<0.05);(2)与阴性对照组相比,染毒24 h,甲醛各剂量组细胞内HMGCR基因表达水平明显升高(P<0.05),染毒48 h,0.1 mmol/L FA组细胞内HMGCR基因表达水平明显降低(P<0.05);(3)与阴性对照组相比,染毒48 h,0.02和0.1 mmol/L FA组细胞内LDLR基因表达水平明显升高(P<0.05)。结论:(1)甲醛可能通过减少HepG2细胞内PPARα及CPT1基因的表达来抑制肝脏脂肪酸的β-氧化,同时可能通过增加MTTP和apoB100基因的表达来促进VLDL的分泌外排。(2)短期内甲醛可能通过增加HepG2细胞内HMGCR基因的表达来促进FC的合成,随着作用时间的延长可能通过增加LDLR基因的表达而使细胞内FC水平升高,进而反馈抑制HMGCR基因的表达。本课题为山西省留学回国人员科技活动择优资助项目“甲醛对肝脏脂肪代谢的影响及其可能机制(编号:晋人社厅函[2014]376号)”。
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