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第1篇：表觀遺傳學的定義范文

【關鍵詞】同性戀；基因；表觀遺傳

【Abstract】The reasons of homosexuality are complex. With the development of science and technology， the reasons of homosexuality are increasingly clearly understood， which mainly involve in physiological factors and social psychological factors. This paper reviews the reasons of homosexuality， like genetic factor， biological factor， endocrine factor， Social psychological factors， as well as the recent research achievement of epigenetic factors.

【Key words】Homosexuality； Genetic； Epigenetic

【中圖分類號】C913.14【文獻標志碼】A

自同性戀產生以來人們就沒有停止對其成因的探究，隨著科學技術的快速發展，生物醫學和分子流行病學的不斷進步，以及生理學和心理學的發展都對探究工作提供了更多的理論依據，人們對同性戀有了更清晰的認識。男男者已成為我國艾滋病流行的三大高危人群之一，同時也是性病的高危人群。其形成原因是十分復雜的，涉及生物、遺傳、心理、社會文化等多重因素。本文就針對男性同性戀成因的研究進行綜述。

同性戀又稱同，是人際間性取向的一種。性取向指個體或群體的持續地指向何方。同性戀現象自古就有， 并一直存在， 在任何歷史時期，任何文化背景下，不管社會主流支持還是反對，它都在人類社會中保持相當的比例。同性戀 （ homosexuality） 一詞最早是由一名德國醫生Benkert Kertbeny于1869年提出的。這個詞的意思是指對異性不能做出性反應，卻被同性別的人所吸引[1，2]。《生命倫理學百科全書》對同性戀的描述為：同性戀者是一個有著持久、顯著、唯一的受同性性別吸引，對同性有性渴望和性反應，尋求同性并從中得到性滿足的人。我國有學者將同性戀定義為：這種關系可存在于內在的心理上或外在的行為之中，如果某個人一生或一生中大部分時間都和同性別的人建立心理或者行為上的這種關系，就可稱為同性戀者。男性同性戀或稱男男者（men who have sex with men，MSM）指性取向為男性，且生理性別為男性者。

近年來，對于男男者的形成有先天說（生物因素）和后天說（環境因素）兩種說法，前者稱為素質性同性戀，后者稱為境遇性同性戀[3]。但更普遍認為是由生物因素和環境因素共同決定的。其中生物因素的研究主要集中在與遺傳學、神經生物學及性激素水平的相關范疇。環境因素主要在社會因素和心理因素兩方面。最近，有學者還提出了同性戀的表觀遺傳學說，研究顯示表觀遺傳學可能是導致同性戀的一個關鍵因素，從而擴大了同性戀成因的研究范圍。

加州大學圣巴巴拉分校進化遺傳學家William Rice[4，5]認為，同性戀會隨后代遺傳，這必然存在某種原因。研究估計有8%的人群是同性戀，且眾所周知同性戀在家族中流行。如果一對雙胞胎中有一人是同性戀者，另一個有20%的概率也是同性戀。

Mustanski等[6]利用10cm距離上的403個微衛星標記測定其基因型，分別計算母系的、父系的和聯合遺傳的最大可能連鎖值，發現了連鎖值最高的3個區域：7q36、8p12和母源的10q26。而另一項針對男同性戀全基因組掃描的分析也發現這3個區域與性取向的聯系，并且發現了1個新的可能與MSM行為發生相關的14q32區[7]。

Camperio-Ciani等[8]比較了男性同性戀者和異性戀者的家系，結果顯示同性戀者母系女性親屬的生育能力顯著偏高，平均多生育33%的子女，父系女性親屬卻沒有，提示人類性取向相關的遺傳因素有可能位于X染色體上，這些遺傳因素未被逐步消除的原因在于攜帶該基因的女性生育能力較強。此外，男性同性戀的母系親屬中同性戀數目多于父系親屬，而且男性同性戀者多不是長子，有較多的哥哥或姐姐。其他幾位學者的研究也報道多項家族性研究均證實男性同性戀具有遺傳特征，且其相關影響因素可能位于X染色體上[9-11]。攜帶有同性戀基因的個體細胞，在適宜的條件下，易于發展成同性戀細胞。這就說明，同性戀的性取向有70% 是遺傳基因所產生的結果[12]。Hamer等[13]對114個家庭中男性同性戀者的舅舅和表兄弟的性取向進行家系和連鎖分析，并通過DNA連鎖分析了兄弟均為同性戀的40個家庭的X染色體的基因多態性，發現Xq28區域可能有決定性取向的基因。

“男性基因”SRY（性別決定基因）的發現也從另外一個角度佐證了男性同性戀和變性者的生物醫學基礎。SRY基因在哺乳動物性別決定中起關鍵作用，它是決定因子（ TDF），啟動分化， 是發育負調節的抑制因子[13]。表現為XY的男性核型卻在性染色體中查不到SRY，或SRY發生了突變， 因此可能表現為女性化，即所謂“性反轉”[14]。迄今為止還沒有明確證據證實染色體上某一區域或基因與男性性取向相關，但似乎可以推測遺傳基因在性取向的決定上具有重要的作用，這還有待于進一步的研究。

澳大利亞學者對112 名男性同性戀和258 名男性異性戀的基因進行了比對，發現554%的男性同性戀的雄激素受體基因較長，476%的男性異性戀雄激素受體基因較長。研究人員說，雄激素受體基因較長可能導致激素信號傳輸弱，而激素是決定早期發育過程中大腦性別認知雄性化的關鍵因素。該研究認為，激素水平較低可能導致男性在大腦發育期時雄性化的過程不完整，造成性別認知方面傾向于女性[15]。

瑞典研究人員發現，男性同性戀者和女性異性戀者的大腦結構上存在某些相似特點，他們對一些志愿者進行了對比試驗，腦部核磁共振成像顯示，女性同性戀者和男性異性戀者都擁有不對稱的大腦，左側腦半球比右側腦半球略小；而男性同性戀者和女性異性戀者的左右腦半球是對稱的。研究人員還應用相關檢測設備對志愿者腦部杏仁核區域做了分析，結果顯示，男性同性戀者和女性異性戀者的杏仁核結構存在著相似性，而男性異性戀者和女性同性戀者的杏仁核結構更為相似。

科學家從腦和內分泌的研究出發，認為下丘腦是大腦負責調節包括性活動在內的身體功能的器官，同性戀可能與下丘腦有關。發現同性戀男性的下丘腦前部神經元的密度只是異性戀男性的一半，而下丘腦前角是大腦中能影響的部分，提出同性戀男性下丘腦前核神經元解剖學的差異可能導致促性腺激素釋放激素釋放頻率的改變，這可能會成為性傾向起因的生物學基礎。另外，Levay等比較了同性戀男性和異性戀男性的4種下丘腦前部間質核（interstitial nuclei of the anterior hypothalamus，INAH）的數量，其中INAHl-3是決定人類性別二態性的主要區域，結果顯示異性戀男性INAH-3的數量是男性同性戀者的兩倍。人體解剖發現男性同性戀INAH-3的體積與男性異性戀相比較小，但女性中卻未顯示出這種差異，提示了INAH-3與男性性取向的關系[16]。但目前尚未找到造成同性戀者大腦具有獨特性的原因，要深入了解與同性戀相關的神經生物學機制需要進行更大規模的研究。

一些研究者考慮到激素可能會導致同性戀。胎兒的大腦受何種性激素的影響，決定了個體細胞未來的性取向。如果男性胎兒未得到激素的影響，而是受到母親卵巢的雌激素影響，男性胎兒大腦就會女性化；女性胎兒如果受到激素的影響，女性胎兒大腦就會雄性化[13]。有學者推測異性性取向的男性的雄激素暴露水平在一個很小的范圍內，不足或超過此范圍都可能增加男性成為同性戀的可能性 [17]。也有學者研究發現孕期暴露于乙醇與壓力應激的聯合作用引發導致雄性后代的性取向的改變[18]。

一直以來也沒有任何的“同性戀基因”（gay genes）被確定。根據最新的一種假說，答案或許并不在于DNA本身，而是，隨著胚胎發育，子宮中母親和胎兒兩者生成的激素水平發生波動，性相關基因對此做出了反應性開啟和關閉。這樣的調節機制可使未出生的胎兒受益，即便是在激素處于頂峰時，也可以維持穩定的雄性或雌性發育。然而如果到孩子出生或孩子擁有自己的表觀遺傳學標記時，這些所謂的表觀遺傳改變仍然存留，那些后代其中的一些人就可能變成同性戀。在Rice[4，5]的研究中，顯示男性和女性胎兒對于它們周圍的激素反應并不相同，甚至當一種激素暫時性增高時，這種差異并非是基因的結構，而是基因激活的程度，以及蛋白修飾的方式及程度，如DNA甲基化與剪切、多聚尾修飾等。如在睪酮對胎兒發揮作用的信號通路中，幾個關鍵點的表觀遺傳改變有可能根據需要鈍化或增進了激素的活性。研究中還提到，這些表觀遺傳學變化在父母處于早期發育時保護了他們，而早期對父母有利的表觀遺傳改變可解釋同性戀在進化中遺留下來。Rice等[19]最近還建立并發表了針對同性戀發展的表觀模型，該模型是基于胚胎干細胞的XX與XY核型的表觀遺傳標記。這些標記提高了XY胎兒中睪酮的靈敏度，降低了XX胎兒睪酮的靈敏度，從而性發展得以進行。該模型預測，這些表觀遺傳標記的子集進行了跨代遺傳，建立了同性戀的表型。Ngun TC等[20]綜合相關證據認為性取向是生物學的基礎并且認為涉及表觀遺傳學機制，最近的研究表明，性傾向在同卵雙胞胎中比在異卵雙胞胎中更為一致，因此認為，男性的性傾向與基因組中的一些區域相關聯，該研究驚喜的發現性取向與表觀遺傳機制有著重要的聯系。值得一提的是，在一些先天性腎上腺增生的女性病例中，由于其子宮內高水平的睪酮激素以至于其后代中非異性戀的比例高于哪些非先天性腎上腺增生的女性。同時動物模型研究有力的證明，激素暴露的長期效應是由表觀遺傳機制介導的，該文章通過描述的假說框架得出結論，遺傳和表觀遺傳共同解釋了性取向的有關成因問題并愈發的接近事實，但有關性取向的研究還仍然面臨很多挑戰。

到目前還沒有有力的證據能說明同性戀是由于生理因素導致的，而對于同性戀的形成機制的第二方面，主要包括社會因素和心理因素，其中比較有影響力的觀點主要有精神分析學說和行為主義學說。

關于童年早期性心理發展，弗洛伊德認為個體在幼兒時都具有兩性素質及雙性戀特性，到底發展成同性戀還是異性戀是與個體在成長中的個人經歷有關的。他認為在人的個體發展過程當中，4 至6 歲是兒童性別認同、性別角色發展的關鍵時期，在此期間兒童有著強烈的“戀父情結”或“戀母情結”，對異性的父母有著本能、強烈的依戀情感，而對同性別的父母則產生敵對情緒。父母如果在此期間對兒童的這種性本能不過分刺激也不過分抑制，兒童就會順利通過這一時期而隨后逐漸對同性父母認同。反之，如果在此期間兒童遭受心理創傷，就可能隱藏在潛意識里，并且在青春期時表現出來，可能發展為同性戀[21]。家庭環境對MSM的影響很大，1962 年，貝博提出的“家庭動力是同性戀主因”認為同性戀根源于早期家庭經驗。他們大多數來自單親家庭，從小缺乏父母一方的關愛；或是父母關系很差，經常爭吵，長期分居兩地；還有的是個體所處的家庭結構是由他/她和多個異性姐妹組成的，或者個體從小被父母當女兒養，從小和女孩子一起玩，產生了性倒錯[21，22]，將會導致個體對其性別的自我認同產生影響， 并影響以后所形成的性取向。在家庭關系中，通常是母親的形象和影響遠遠大過父親，所以兒子在青春期后會尋找一個具有父親身上沒有的“男性力量”的人作為伴侶。

行為主義者認為，同性戀由環境影響形成。一個人在青少年時期如果在與異往中受挫或有過不快的經歷，異性情感沒得到正常的發展而與此同時又受到了同性方面的引誘，就可能產生同性戀傾向[23，24]，特別的，第一次性經歷對個體性取向的影響很大，許多同性戀者第一次受人引誘或者在其他情況下發生同性，從而“欲罷不能”。有學者認為同性戀的形成是極度壓抑的結果，如果一個人對性的需求無法通過正常的異性途徑獲得滿足，便會壓抑它，壓抑的結果便是性需求更大，而為了消除性需求所帶來的壓抑，個體就會另尋出路去放松這種壓抑，一旦個體以同性的方式緩解了壓力，就有可能經過多次該行為的強化而形成同性戀。

學校是兒童接受教育的地方，同時也是孩子的主要活動場所，孩子的大部分時間都要在學校這個微縮型社會環境中度過，尤其是初中和高中正值學生性心理迅速發展成熟的時期，其間發生的任何事情如學校和老師對學生的性教育方式和力度、關切程度，以及同伴之間的相互影響等都會給孩子造成很大的影響。

李玉玲等[25]提出同性戀發生的原因在于性情緒的作用，男女同性戀的發生原因是相同的，同性戀與異性戀發生的原因也是相同的，都是由于性情緒的作用。當個體在中體驗到喜歡、興奮、沖動、渴望等積極情緒時，則將帶來這些體驗的人當戀對象。若此人為同性，則產生同性戀；反之則為異性戀。此外，戀母情結對同性戀者的情緒的產生也有重要作用，有研究表明，同性戀者的父母不鼓勵男孩表現出男性特征，有統治欲的母親不允許兒子對除她自己之外的異性產生興趣[26]，因此產生變得膽小，甚至產生恐懼、偏執的心態，從而影響其未來性取向。

此外，從中醫的陰陽角度來看，人體內陰陽互藏，陰陽轉化。若男子，陽火不生，或陽剛之氣受挫，眾陰聚合，則易變主動為主靜。陽中陰氣愈聚，陰陽失調，則為男子中的女性。相對而言，男子中的女性，為陰，而男子為陽，陰陽的相吸作用，促使他們的自然吸引從而在一起，使得他們相互補足依靠，相互需要，從對方身上獲得快樂，實現陰陽的互根交感作用[27]。

社會學的研究個案表明，同性戀個體之間在成因上是不完全相同的，單純從一種理論出發分析他們的成因是不科學的。比如說素質性的同性戀即絕對同性戀和境遇性同性戀的成因有可能不同。境遇性同性戀更多地受環境的影響，如單性性環境的軍隊、監獄等，他們中有些人在改變了環境之后，又恢復到異性戀的狀態。

綜上所述，目前研究男性同性戀成因的領域主要包括社會學、心理學、醫學、法學、哲學等多個不同的學科，男性同性戀成因十分復雜，主要涉及遺傳因素、表觀遺傳學、神經生物因素、發育及內分泌因素、社會及心理因素等諸多方面，彼此之間的因果關系不明，盡管相關方面研究均取得了一定的進展，但尚待解決。探索男性同性戀形成原因的道路還很長，但是意義重大。

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第2篇：表觀遺傳學的定義范文

【關鍵詞】 殺傷細胞抑制性受體 基因表達調控 DNA甲基 組蛋白乙酰化

HLA半相合異基因造血干細胞移植具有廣泛的臨床應用前景， 但伴隨的問題是移植物抗宿主病發生率高， 免疫重建緩慢， 感染機會增加， 如何克服這些問題是目前造血干細胞移植領域的研究熱點。近年來一系列重要的臨床研究發現， 在去除T細胞的HLA半相合異基因造血干細胞移植中， 殺傷細胞免疫球蛋白樣受體（killer cell immnoglobulinlike receptor， KIR）表型不合（移植物抗宿主方向）是對預后有利的因素[1-4]。KIR基因家族是表達在人自然殺傷（nature killer， NK）細胞和部分T細胞表面的具有調節功能的細胞表面分子家族， 它通過與靶細胞表面相應的HLA I類分子結合， 傳導激活或抑制信號， 調節NK細胞功能[5]。KIR基因在NK細胞表面呈隨機性、 多樣性的表達模式， 由此形成了多種多樣的能夠特異性的識別、 清除異常細胞的NK細胞群[6]。因此， 只有了解KIR基因表達調控機制， 才能進一步明確NK細胞的生物學特性， 才能使人為調控NK細胞活性為臨床應用成為可能。但是， 目前關于KIR的表達調控機制尚不完全清楚。本研究旨在從表觀遺傳學的角度對KIR3DL1基因的表達調控機制進行深入研究。

1 材料和方法

1.1 材料 人NK細胞系NK92MI購自美國ATCC細胞庫; 5氮胞苷（5azacytidine， Aza）、 曲古抑菌素A（trichostatin A， TSA）、 肌醇、 巰基乙醇、 葉酸均購自Sigma公司; 氫醌和亞硫酸氫鈉由上海生化試劑公司生產; αMEM培養基、 TRIzol RNA提取試劑盒購自Invitrogen公司; 馬血清、 胎牛血清購自Hyclone公司; DNA提取試劑盒（Wizard Genomic DNA Purification Kit）、 MMLV逆轉錄酶、 dNTPs、 oligo(dT)18、 pGEMT easy載體、 T4 DNA連接酶、 感受態大腸桿菌JM109均購自Promega公司; Taq酶購自TaKaRa公司; PCR產物回收試劑盒（QIAquick Gel Extraction Kit）購自Qiagen公司; PCR引物合成及測序均由北京奧科生物技術有限公司完成。

1.2 方法

1.2.1 細胞培養 NK92MI細胞用含2 mmol/L左旋谷氨酰胺、 1.5 g/L NaHCO3、 0.2 mmol/L肌醇、 0.1 mmol/L巰基乙醇、 0.02 mmol/L葉酸、 125 mL/L馬血清、 125 mL/L胎牛血清的αMEM培養基， 于37℃、 50 mL/L CO2飽和濕度條件下培養、 傳代。

1.2.2 總RNA及DNA的提取 采用TRIzol RNA提取試劑盒按說明書步驟提取細胞總RNA， 采用Wizard Genomic DNA Purification Kit按說明書步驟提取細胞基因組DNA， 紫外分光光度計定量。

1.2.3 DNA的亞硫酸氫鹽修飾 參照文獻[7]的方法， 取1 μg經1 mL注射器抽吸剪切后的基因組DNA， 加入去離子水稀釋至50 μL， 向其中加入3 mol/L NaOH 5 μL， 37℃孵育25 min使DNA解開雙鏈; 然后加入新鮮配制的10 mmol/L氫醌30 μL及3 mol/L亞硫酸氫鈉520 μL（其內已加3 mol/L NaOH 370 μL）， 混勻后于50℃孵育16 h; 用QIAquick Gel Extraction Kit純化修飾后的DNA， 加入3 mol/L NaOH 5 μL， 37℃孵育20 min終止硫化修飾， 最后經3倍體積的無水乙醇沉淀后溶于20 μL去離子水， 修飾后的DNA于-20℃貯存備用。

1.2.4 PCR擴增及測序檢測啟動子甲基化狀態 按照完全修飾后的KIR3DL1基因DNA序列設計特異性引物， 采用半巢式PCR擴增KIR3DL1基因啟動子。第1輪PCR反應的上游引物: 5′GAAGAAGAGTTTGAATTTTAG3′， 下游引物: 5′CCATATCTTTACCTCCAAATC3′。以經亞硫酸氫鈉修飾后的DNA為模板， 采用25μL的體系行PCR擴增， 體系包含2.5μL 10×PCR緩沖液、 1.5 mmol/L MgCl2、 200 μmol/L dNTPs、 上下游引物各10 pmol/L和1.25 U Taq酶。擴增條件: 95℃預變性10 min， 然后95℃ 90 s， 48℃ 1 min， 72℃ 1 min， 共34個循環， 循環結束后繼續于72℃延伸10 min。將擴增產物經20倍稀釋后取1 μL作為模板進行第2輪擴增， PCR條件同前，上 游引物: 5′GTTAGTATAGATTTTAGGTATTT3′， 下游引物序列同前， 擴增產物長度397 bp。PCR產物行15 g/L瓊脂糖凝膠電泳， 將PCR產物切膠回收后用T4 DNA連接酶與pGEMT Easy載體相連，連接反應體系: PCR產物與pGEMT Easy載體比例為3∶1， 2×連接反應緩沖液 5 μL， T4 DNA連接酶1 μL， 用去離子水補至10 μL， 4℃孵育過夜。取5 μL連接反應產物轉化感受態大腸桿菌JM109， 將PCR初步鑒定陽性的克隆送測序鑒定。

1.2.5 甲基化抑制劑和組蛋白去乙酰化轉移酶抑制劑處理NK92MI細胞 實驗前1 d將NK92MI細胞傳代， 實驗當天將細胞接種在 35 mm細胞培養皿中， 每個培養皿的細胞數為2×106個， 用2 mL完全培養基培養。實驗孔加入終濃度依次為1 μmol/L、 2.5 μmol/L、 5 μmol/L的Aza， 或同時加入2.5 μmol/L的Aza和50 nmol/L的TSA， 或僅加入50 nmol/L的TSA， 對照孔加入等量PBS緩沖液， 細胞繼續置于37℃、 50 mL/L CO2飽和濕度孵箱中培養。每隔24 h更換新鮮培養液及相同濃度的藥物， 于處理72 h后收獲細胞， 檢測基因表達。每組實驗重復3次。

1.2.6 RTPCR檢測KIR3DL1基因表達 在20 μL逆轉錄體系中加3 μg RNA， 42℃水浴1 h， 95℃ 5 min滅活逆轉錄酶后， 取1 μL逆轉錄反應液為模板行PCR擴增。根據文獻[8]合成引物， KIR3DL1上游引物: 5′ACATCGTGGTCACAGGTCC3′， 下游引物: 5′ACAACTTTGGATCTGGGCTT3′， 產物長度為682 bp; 內參照βactin上游引物: 5′CGCGAGAAGATGACCCAGATC3′， 下游引物: 5′TTGCTGATCCACATCTGCTGG3′， 產物長度為734 bp。PCR體系同上。擴增條件: 94℃預變性5 min后， 94℃ 1 min， 61℃ 1 min， 72℃ 45 s， 共5個循環， 然后94℃ 30 s， 60℃ 45 s， 72℃ 45 s， 共30個循環， 循環結束后繼續于72℃延伸10 min。PCR產物行15 g/L瓊脂糖凝膠電泳， 紫外凝膠成像儀掃描分析， 以KIR3DL1/βactin光密度比值作為KIR3DL1 mRNA水平相對值。

1.2.7 統計學處理 數據以x±s表示， 采用SPSS10.0統計軟件包行t檢驗， 檢驗水準以P

2 結果

2.1 NK92MI細胞中KIR3DL1啟動子區甲基化模式 CpG二核苷酸在KIR基因轉錄起始區域密度增加， 其出現率（觀測值與期望值的比率）≥0.6， 符合CpG島的定義[9]， 因此， 本研究將KIR3DL1基因自轉錄起始位點上游-270 bp至下游+69 bp之間的這段長339 bp的序列定義為CpG島， 為便于分析說明， 將這段序列內的全部19個CpG二核苷酸位點以轉錄起始位點編號， 上游為“-”， 下游為“+”。NK92MI細胞基因組DNA經亞硫酸氫鹽修飾后， 采用PCR擴增KIR3DL1基因啟動子序列， 將擴增產物連接到T載體， 轉化感受態大腸桿菌， PCR初步鑒定陽性重組子， 隨機挑取10個克隆行初步PCR鑒定， 均可擴增出與預期大小相一致的目的片段（圖1）。陽性克隆進一步測序， 結果與GenBank數據庫中KIR3DL1基因啟動子序列（基因號NM_013289）比對， 除第1、 4、 5號克隆序列錯誤外， 得到7條正確的序列。亞硫酸氫鹽修飾可以使DNA中未發生甲基化的胞嘧啶脫氨基轉變成尿嘧啶， 而甲基化的胞嘧啶保持不變， 以第10號克隆測序結果為例， 可見全部19個CpG二核苷酸位點由于被甲基化， CpG二核苷酸中的胞嘧啶保持不變， 其他部位的“C”全部發生改變（圖2）。綜合分析所得7條正確序列測序結果， NK92MI細胞中KIR3DL1基因啟動子CpG二核苷酸位點甲基化頻率在70%～100%之間， 因此， KIR3DL1基因啟動子處于高度甲基化狀態（圖3）。

圖1PCR方法鑒定含KIR3DL1啟動子pGEMT easy載體的克隆（略）

Fig 1 Identification of clones containing KIR3DL1 promoterpGEMT easy vector by PCR amplification

M: DNA marker; 1-10: PCR products of clone 1 to 10.

圖2 經硫化修飾后的KIR3DL1啟動子部分測序結果（略）

Fig 2 Partial result of DNA sequencing of bisulfiteconverted KIR3DL1 promoter

圖3 NK92MI細胞系中KIR3DL1啟動子各CpG位點的甲基化頻率（略）

Fig 3 Methylation frequency at inpidual CpG positions of KIR3DL1 promoter in NK92MI cell line

2.2 去甲基化誘導NK92MI細胞KIR3DL1表達增加 為進一步分析KIR3DL1基因啟動子甲基化與基因表達的關系， 采用不同濃度的去甲基化藥物Aza處理NK92MI細胞， 結果顯示， 終濃度為1 μmol/L的Aza作用72 h， NK92MI細胞中KIR3DL1 mRNA表達量與對照組相比無明顯增加（t=0.632， P=0.562）， 而2.5 μmol/L和5 μmol/L的Aza可以使KIR3DL1 mRNA表達量與對照組相比分別增加66.6%和114.6%（統計分析結果分別為: t=3.411， P=0.027; t=6.454， P=0.003）， 說明去甲基化藥物Aza可以誘導NK92MI細胞中KIR3DL1表達， 隨藥物濃度增加， 這一誘導作用逐漸增強（圖4A）; 單用50 nmol/L的TSA處理NK92MI細胞72 h， KIR3DL1 mRNA表達量與對照組相比無統計學意義（t=0.203， P=0.852）， 將50 nmol/L的TSA與2.5 μmol/L Aza聯用處理NK92MI細胞72 h， KIR3DL1 mRNA表達量與單用Aza組相比也無統計學意義（t=1.840， P=0.140）， 說明單用TSA不能誘導KIR3DL1表達， 其與Aza聯用后也沒有協同作用（圖4B）。

圖4 RTPCR方法檢測經5氮胞苷和曲古抑菌素A處理的NK92MI細胞中KIR3DL1 mRNA表達（略）

Fig 4 Detection of KIR3DL1 mRNA levels in 5azacytidine and trichostatin Atreated NK92MI cells by RTPCR

A: NK92MI cells were treated with different final concentrations of 5azacytidine (1 μmol/L， 2.5 μmol/L and 5 μmol/L) for 72 h; B: NK92MI cells were treated with 2.5 μmol/L of 5azacytidine and (or) 50 nmol/L of trichostatin A for 72 h. aP

3 討論

KIR基因家族位于人染色體19q13.4， 目前發現有17個成員。KIR基因家族的特點是各成員在NK細胞表面呈隨機性、 多樣性的表達， 每個NK細胞只表達KIR基因家族部分成員， 一種KIR分子的表達不依賴于其他KIR分子， 從而形成了表達多種多樣KIR分子的NK細胞群[5]。KIR基因的這一特有的表達模式對NK細胞特異性識別和清除異常細胞非常重要。在異基因造血干細胞移植中由于供受者之間KIR不相容引發的異源反應性NK細胞活性有利于增強移植物抗白血病作用、 抑制移植物被排斥和移植物抗宿主病、 促進造血干細胞植入， 延長患者生存期， 因此， 明確KIR表達調控機制， 調節NK細胞活性， 對改善造血干細胞移植預后具有重要臨床意義， KIR基因表達調控機制已成為近年來的研究熱點[10]。KIR3DL1基因與KIR家族其他成員的5′側翼區序列同源性高達91.1%～99.6%， 在NK細胞表面呈多樣性表達[11]。本研究組的前期實驗證實KIR3DL1基因啟動子在沒有內源性KIR3DL1基因表達的K562細胞中具有活性（結果未顯示）; Stewart等[12]的研究也證實， KIR3DL1基因啟動子不僅在有KIR3DL1基因表達的NK細胞系YTIndy中有活性， 并且在沒有KIR3DL1基因表達的T細胞系Jurkat中也具有活性。可見KIR3DL1基因轉錄激活所需的反式作用因子在不同細胞系中廣泛分布， 提示表觀遺傳機制可能在調控KIR3DL1基因表達中發揮重要作用。為此， 本研究首先采用亞硫酸氫鹽測序法對NK92MI細胞中KIR3DL1基因啟動子甲基化狀態進行了檢測， 證實KIR3DL1基因啟動子存在高甲基化， 然后用去甲基化藥物處理NK92MI細胞， 研究啟動子甲基化與KIR3DL1基因表達的關系， 以確定KIR3DL1基因的表達是否受甲基化調控。

大量研究已證實DNA甲基化可以調控基因表達[13]， 啟動子甲基化， 基因轉錄活性被抑制; 去甲基化， 這一抑制作用被取消。DNA甲基化介導轉錄抑制的機制可能包括以下三方面: 其一， DNA甲基化直接干擾特異轉錄因子與各自啟動子的識別位點相結合， 抑制基因轉錄; 其二， 通過在甲基化DNA上結合特異的轉錄阻遏物（如甲基胞嘧啶結合蛋白1， 2）， 這種蛋白質可以和轉錄因子競爭性地與甲基化DNA的結合位點結合， 抑制基因轉錄; 其三， 甲基化改變了蛋白質與DNA的相互作用， 導致染色質結構的改變，抑制基因轉錄。Aza是一種常用的甲基化抑制劑， 它通過與DNA甲基化酶共價結合， 降低其生物活性，從而逆轉DNA甲基化。本研究證實Aza能夠誘導NK92MI細胞KIR3DL1基因表達增加， 由此可以推斷KIR3DL1基因表達受啟動子甲基化調控。

組蛋白乙酰化是表觀遺傳調控的另外一個重要方面[14]， 組蛋白乙酰化由乙酰基轉移酶催化完成， 此時染色質呈疏松狀態， 有利于基因的表達; 相反， 組蛋白去乙酰化由去乙酰基轉移酶催化完成， 此時染色質呈壓縮狀態， 不利于基因的表達。組蛋白去乙酰化轉移酶抑制劑TSA通過提高組蛋白乙酰化水平， 活化基因轉錄。但本研究應用TSA處理NK92MI細胞， 未見KIR3DL1基因表達增加， 也沒有觀察到其與Aza的協同作用; 本研究的前期結果顯示， 即使用300 nmol/L的TSA也不能明顯增加KIR3DL1基因轉錄（結果未顯示）; Santourlidis等[15]的研究也發現， 用25 nmol/L的TSA處理NKL細胞系不能誘導KIR3DL1基因轉錄增加。由此推測組蛋白乙酰化可能在KIR3DL1基因表達調控中作用不大。

綜上所述， 通過檢測NK92MI細胞KIR3DL1基因啟動子區甲基化模式， 證實NK92MI細胞中KIR3DL1基因啟動子存在高甲基化， 去甲基化處理能夠誘導NK92MI細胞表達KIR3DL1基因， 因此， NK92MI細胞中KIR3DL1基因表達受啟動子甲基化調控。

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