HBV 与 AFB1协同致癌机制揭秘：PARP1甲基化修饰的关键作用

为探究乙肝病毒（HBV）和黄曲霉毒素 B1（AFB1）协同致癌机制，研究人员构建 CYP3A4-NTCP 共表达细胞模型。结果显示，HBV 通过上调 YTHDF2 促进 PARP1的 m6A 修饰和降解，加重 AFB1诱导的 DNA 损伤。该研究为肝癌防治提供新靶点。

　　在肝癌的防治征程中，有两大 “劲敌” 一直阻碍着人们前行，那就是乙肝病毒（HBV）和黄曲霉毒素 B₁（AFB₁）。在南非和东南亚地区，肝癌的高发与这二者紧密相关。就拿我国广西来说，当地独特的环境使得居民同时暴露于 HBV 和 AFB₁，这给当地人群带来了沉重的健康和经济负担。据统计，广西 83% 的肝癌患者有 HBV 感染史，超 68% 的病例与 AFB₁暴露有关。

虽然科学家们早已知道这两个 “家伙” 的危害，但它们协同致癌的具体机制却一直像迷雾般笼罩着研究人员。HBV 和 AFB₁究竟是如何相互配合，一步步将肝细胞推向癌变的深渊？这个谜题亟待解开，因为只有摸清它们的 “作案手法”，才能找到更有效的防治策略，降低肝癌的发病率。

为了攻克这一难题，研究人员踏上了探索之旅。他们来自国内相关研究机构，围绕 HBV 和 AFB₁协同致癌机制展开了深入研究。经过一系列艰苦的实验，他们发现了关键线索：HBV 能够上调 YTHDF2 的表达，YTHDF2 就像一个 “破坏者”，增强 PARP₁的 m⁶A 修饰和降解。PARP₁原本是细胞内守护基因组的 “卫士”，负责修复 DNA 损伤，但在 YTHDF2 的作用下，它的功能大打折扣，使得细胞修复 AFB₁诱导的 DNA 损伤的能力下降，最终导致肝癌的发生风险大幅增加。而 HBV 在这个过程中，并没有显著影响肝细胞的氧化应激状态，说明它加重 AFB₁诱导的 DNA 损伤并非通过氧化应激这条途径。

这项研究意义重大，它不仅揭示了 HBV 和 AFB₁协同致癌的分子机制，还为肝癌的防治指明了新方向。研究成果发表在《Ecotoxicology and Environmental Safety》上，为全球抗击肝癌提供了重要的理论依据和潜在的治疗靶点。

研究人员在探索过程中运用了多种关键技术方法。他们构建了 CYP3A4-NTCP 共表达细胞模型，为研究提供了合适的实验平台。通过 RNA 免疫沉淀（RIP）和甲基化 RNA 免疫沉淀（MeRIP）实验，研究人员探究了 YTHDF2 与 PARP₁之间的相互作用以及 PARP₁的 m⁶A 甲基化修饰情况。此外，还利用了基因编辑技术（如 siRNA 干扰和质粒转染）来调控基因表达，结合 Comet 实验和 γ-H2AX 检测评估 DNA 损伤，同时使用动物实验构建 HBV-AFB₁暴露小鼠模型，验证了体外实验结果。

下面来详细看看研究结果：

1. 细胞模型构建成功：研究人员发现多种细胞系中 CYP3A4 和 NTCP 表达不足。于是，他们利用慢病毒感染技术，让肝细胞系和肝癌细胞系重新表达 CYP3A4 和 / 或 NTCP。实验结果显示，CYP3A4 主要定位于细胞质，NTCP 则主要在细胞膜表达，这表明成功构建了 CYP3A4-NTCP 共表达细胞模型。
2. CYP3A4 助力细胞代谢 AFB₁：在细胞实验中，研究人员发现只有表达 CYP3A4 的细胞在 AFB₁干预后会形成 AFB₁-DNA 加合物。随着 AFB₁浓度增加，表达 CYP3A4 的细胞活力显著下降，死亡细胞比例上升，而不表达 CYP3A4 的细胞则受影响较小，这说明 CYP3A4 使细胞能够代谢 AFB₁，且在一定浓度范围内，AFB₁浓度与细胞活力呈负相关，与死亡细胞比例呈正相关。
3. NTCP 让细胞易感染 HBV：实验表明，表达 NTCP 的细胞在接触 HepG2.2.15 细胞上清液后，能检测到 HBV DNA、HBsAg 和 cccDNA，而不表达 NTCP 的细胞则检测不到。这证实了 NTCP 表达使细胞具有感染 HBV 的能力，且 CYP3A4 对 HBV 感染影响不大。
4. AFB₁引发氧化应激和 DNA 损伤：通过 Comet 实验和 γ-H2AX 检测，研究人员发现 AFB₁能诱导表达 CYP3A4 的细胞发生 DNA 损伤，同时 ROS、8-OHdG 和 MDA 水平显著升高，表明 AFB₁在 CYP3A4 依赖的情况下，会引发细胞氧化应激和 DNA 损伤。
5. HBV 加剧 AFB₁诱导的 DNA 损伤：γ-H2AX 实验和 Comet 实验结果显示，HBV 单独感染不会导致明显的 DNA 损伤，但与 AFB₁共同作用时，会显著加重 DNA 损伤。此外，HBV 和 AFB₁共同作用还会增加 TP53 R249S 突变的发生，但 HBV 对 AFB₁诱导的氧化应激水平影响不明显。
6. HBV 抑制 PARP₁表达：研究人员通过转录组测序、qRT-PCR 和 Western Blot 等实验发现，HBV 感染会抑制 PARP₁在转录和蛋白水平的表达。在多个数据集和队列中都证实了 HBV 感染者肝脏组织中 PARP₁表达低于健康人。
7. PARP₁影响 DNA 损伤：通过基因干扰和药物抑制 PARP₁，研究发现会加重 HBV/AFB₁诱导的 DNA 损伤，而 PARP₁过表达则能减轻这种损伤，且 PARP₁对氧化应激无显著影响。
8. 动物实验验证协同作用：在小鼠模型实验中，AFB₁喂养抑制小鼠体重增长，HBV 感染抑制小鼠肝脏中 PARP₁表达。组织学分析表明，HBV 和 AFB₁共同作用会诱导肝脏脂质沉积和细胞损伤，加重 DNA 损伤，且不影响肝脏氧化应激水平，这与体外实验结果一致。
9. HBV 诱导 PARP₁的 m⁶A 甲基化：研究发现 HBV 感染会使 YTHDF2 表达上调，YTHDF2 通过促进 PARP₁ mRNA 的 m⁶A 甲基化和降解，降低 PARP₁表达。MeRIP 实验、YTHDF2 干扰和过表达实验以及 RIP 实验都证实了这一调控机制。

研究结论表明，CYP3A4-NTCP 共表达细胞模型为研究 HBV 和 AFB₁协同致癌机制提供了有力平台。HBV 通过上调 YTHDF2，增强 PARP₁的 m⁶A 修饰和降解，破坏细胞的 DNA 损伤修复功能，加剧 AFB₁诱导的肝细胞 DNA 损伤。这一发现为肝癌的防治提供了新的潜在靶点，为开发针对性的治疗策略奠定了基础。在讨论部分，研究人员进一步阐述了研究结果的重要意义，指出未来可以围绕这些发现深入探索临床应用，开发调节 m⁶A 修饰或增强 PARP₁表达的治疗方法，有望减轻 HBV 和 AFB₁对肝细胞的毒性作用，为肝癌的防治带来新的希望。