ヒ素にさらされた新生児および子供における炎症遺伝子（COX2、EGR1、およびSOCS3）の低メチル化と尿中8-ニトログアニンの増加

ヒ素への初期の生活曝露は、さまざまな非悪性および悪性疾患を発症するリスクを高めます。ヒ素誘発性発がん性は、炎症につながるエピジェネティックなメカニズムと経路によって媒介される可能性があります。私たちの以前の研究は、出生前のヒ素曝露がCOX2、EGR1、およびSOCS3を含む炎症に関連するいくつかの遺伝子のmRNA発現の増加につながることを報告しました。この研究は、これらの炎症遺伝子（COX2、EGR1、およびSOCS3）のプロモーターDNAメチル化とmRNA発現に対するヒ素曝露の効果、ならびに炎症に関与する変異原性DNA病変である8-ニトログアニンの生成を調査することを目的としています。関連する発がん。出生前のヒ素に曝露した新生児は、臍帯血リンパ球におけるCOX2、EGR1、およびSOCS3のプロモーター低メチル化を有していました（P <0.01）。これらの出生前のヒ素にさらされた小児の追跡調査では、唾液DNAにおけるこれらの遺伝子の有意な低メチル化が示されました（P <0.01）。in vitro実験により、短期高用量（10-100μm）および長期低用量（0.5-1μm）でのヒトリンパ芽球（RPMI 1788）でのヒナイト治療が、これらの遺伝子のプロモーター低メチル化を引き起こしたことが確認されました。彼らのmRNA発現で。さらに、尿中8-ニトログアニンのレベルは、露出した新生児および子供でそれぞれ1.4倍と1.8倍有意に高かった（P <0.01）。足の爪におけるヒ素の蓄積は、これらの遺伝子の低メチル化と負の相関があり、8-ニトログアニンのレベルと正の相関がありました。これらの結果は、ヒ素への初期の存在曝露がCOX2、EGR1、およびSOCS3の低メチル化を引き起こし、これらの遺伝子のmRNA発現を増加させ、8-ニトログアニン形成を増加させることを示しています。これらの効果は、後年のヒ素誘発性炎症と癌の発生のメカニズムに関連している可能性があります。

Early-life exposure to arsenic increases risk of developing a variety of non-malignant and malignant diseases. Arsenic-induced carcinogenesis may be mediated through epigenetic mechanisms and pathways leading to inflammation. Our previous study reported that prenatal arsenic exposure leads to increased mRNA expression of several genes related to inflammation, including COX2, EGR1, and SOCS3. This study aimed to investigate the effects of arsenic exposure on promoter DNA methylation and mRNA expression of these inflammatory genes (COX2, EGR1, and SOCS3), as well as the generation of 8-nitroguanine, which is a mutagenic DNA lesion involved in inflammation-related carcinogenesis. Prenatally arsenic-exposed newborns had promoter hypomethylation of COX2, EGR1, and SOCS3 in cord blood lymphocytes (p<0.01). A follow-up study in these prenatally arsenic-exposed children showed a significant hypomethylation of these genes in salivary DNA (p<0.01). In vitro experiments confirmed that arsenite treatment at short-term high doses (10-100μM) and long-term low doses (0.5-1μM) in human lymphoblasts (RPMI 1788) caused promoter hypomethylation of these genes, which was in concordance with an increase in their mRNA expression. Additionally, the level of urinary 8-nitroguanine was significantly higher (p<0.01) in exposed newborns and children, by 1.4- and 1.8-fold, respectively. Arsenic accumulation in toenails was negatively correlated with hypomethylation of these genes and positively correlated with levels of 8-nitroguanine. These results indicated that early-life exposure to arsenic causes hypomethylation of COX2, EGR1, and SOCS3, increases mRNA expression of these genes, and increases 8-nitroguanine formation. These effects may be linked to mechanisms of arsenic-induced inflammation and cancer development later in life.