比较不同毒性MTB感染巨噬细胞后基因组DNA甲基化水平的变化。
方法以对数生长期的MTB实验室标准株H37Rv和H37Ra分别感染经佛波酯(50 ng/ml)诱导分化的人单核巨噬细胞系(THP-1)作为实验组:THP-1/Ra组和THP-1/Rv组,同时设置未感染MTB的对照组。分别提取3份细胞样本的基因组DNA,采用简化甲基化测序(reduced representation bisulfite sequencing,RRBS)方法进行甲基化测序。用生物信息学分析方法比较各样本DNA整体甲基化水平,重点分析样本间差异性甲基化区域(differentially methylated region,DMR),对DMR位于启动子区的相关基因进行功能注释、基因本体论(GO)聚类及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析,最终通过实时荧光定量PCR方法验证部分基因的表达。两样本间差异分析采用t检验。
结果THP-1/Rv组、THP-1/Ra组以及对照组中甲基化C碱基以CG类型为主,占全部甲基化C碱基类型(CG、CHG、CHH)的98%以上;3组样本中基因启动子区的所有C碱基平均甲基化水平分别为7.72%、7.38%和7.58%;CpG岛(CGI)所有C碱基平均甲基化水平分别为9.90%、9.57%和9.80%。与THP-1/Ra组相比,THP-1/Rv组基因组DNA上定位到58个差异DMR,其区域平均长度为152 bp。对DMR位于启动子区的相关基因进行GO聚类及KEGG通路分析,发现6个高度富集于13条通路的基因,其中DNA损伤诱导转录子4(DDIT4)和转录激活蛋白1(AP-1)在THP-1/Ra组和THP-1/Rv组的表达具有显著差异。
结论MTB感染巨噬细胞系后细胞基因组未出现整体甲基化水平的增加或降低,而部分区域出现甲基化差异,且不同毒性MTB感染组表现出区域甲基化水平的差异。此外,DDIT4和AP-1可能是2个新的与MTB毒性相关的基因。