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端粒由5-15kb的“5-TTAGGG-3”短串联重复序列与特殊蛋白结合构成,位于染色体末端,发挥着维护染色体结构稳定性的作用。端粒酶是一种特殊的逆转录酶,其关键亚基hTERT催化端粒复制延长。大部分正常人体细胞缺乏端粒酶活性,每次细胞分裂可能丢失30-150bp的端粒DNA序列,最终走向衰老。hTERT的表达与相关端粒酶活性和端粒长度有必然联系。DNA错配修复机制是细胞的重要遗传损伤防护系统,能够矫正DNA复制过程中产生的掺入、缺失和碱基错配。hMLH1蛋白为错配修复系统的核心组分之一,负责纠正DNA复制时产生的碱基错配,以此参与基因组稳定性的维护。叶酸是一种水溶性B族维生素,参与一碳单位代谢。叶酸缺乏使得胸腺嘧啶的合成受阻,尿嘧啶不断积累并掺入DNA分子,引起DNA碱基错配、DNA和染色体断裂。叶酸的缺乏还可能通过影响DNA的甲基化而改变基因表达。本研究在叶酸缺乏引起基因组损伤的背景下,围绕端粒酶催化亚单位基因hTERT以及继后的损伤修复相关的hMLH1表达改变的主题,以维护基因组稳定的缺乏/适宜/超生理浓度(22.66、226.60和2266.00 nmol)的氧化态叶酸(folic acid,FA)及还原态叶酸5-甲基四氢叶酸(5-methyl-tetrahydrofolate,5-MeTHF)修饰的RPMI-1640培养基,分别干预人端粒酶阳性A375和端粒酶阴性BJ细胞株21天,常规RPMI-1640的培养为对照,干预第7、14和21天提取细胞总RNA,利用实时荧光定量PCR分析hMLH1和hTERT的mRNA水平,从而评价不同还原态叶酸对二个受试细胞错配修复基因hMLH1和端粒酶逆转录酶基因hTERT转录的影响及其区别。结果显示:(1)与对照相比,22.66 nmol/L、226.60 nmol/L和2266.00 nmol/L的FA和5-MeTHF均使得A375细胞hTERT mRNA显著下调(p<0.05);随干预时间的延长,22.66 nmol/L的FA和5-MeTHF均使得A375细胞hTERT的转录表达水平显著下调,中高浓度组(226.60和2266.00 nmol/L)hTERT的转录表达水平显著高于低浓度组(22.60 nmol/L),且中高浓度组间无显著差异;提示高于226.60nmol/L的叶酸(FA和5-MeTHF)可以维护A375 hTERT转录。相同干预条件下,BJ细胞hTERT mRNA水平没有受到叶酸干预影响,仍然维持hTERT沉默状态。(2)与对照相比,22.66 nmol/L的FA和5-MeTHF导致A375 hMLH1 mRNA水平随干预时间延长显著下调(p<0.05),且显著低于中高叶酸组;226.60 nmol/L和2266.00 nmol/L的FA和5-MeTHF干预下A375 hMLH1 mRNA水平虽低于对照,但维持恒定,提示叶酸缺乏可导致该类细胞的DNA损伤修复能力下降,而充足浓度的叶酸可维护该细胞的错配修复能力。相反,BJ细胞hMLH1在低浓度下(22.66 nmol/L)的mRNA水平与对照没有显著差异,但在中高浓度组(226.60和2266.00 nmol/L),mRNA转录水平随干预的进程,较对照有显著提高(p<0.05);就二个受试细胞而言,226.60 nmol/L及以上的FA和5-MeTHF均表现对错配修复能力的恢复甚至提高。