聚苯乙烯微塑料通过影响m⁶A RNA甲基化及AMPK通路调控TM-3细胞增殖与自噬的研究

摘要

目的 探究聚苯乙烯微塑料（Polystyrene microplastics,PS-MPs）暴露对睾丸间质细胞（TM-3细胞）增殖、形态、自噬水平及N-6甲基腺苷（m⁶A）RNA甲基化的影响，并探究m⁶A甲基化抑制剂（DAA）与AMP活化蛋白激酶（AMPK）通路抑制剂（CC）对PS-MPs诱导的TM-3细胞效应的干预作用，为解析PS-MPs的细胞毒性机制及相关调控通路提供实验依据。方法 采用扫描电子显微镜观察PS-MPs形态与粒径分布，通过拉曼光谱验证其化学组成与纯度，利用Zeta电位检测其表面电位。通过CCK-8法检测细胞增殖活力，白光显微镜观察细胞形态与密度，丹酰尸胺染色分析细胞自噬水平，酶联免疫吸附测定（ELISA）检测细胞内m⁶A RNA甲基化水平。分别设置单一处理组与联合处理组分析PS-MPs对TM-3细胞的生殖毒性影响。结果 本实验所用PS-MPs为形态规则的高纯度球形颗粒。随暴露浓度升高，PS-MPs可抑制TM-3细胞增殖（P<0.001）,诱导细胞形态损伤，同时上调细胞自噬水平与m⁶A RNA甲基化水平（P<0.05）,伴随自噬相关蛋白Beclin-1、LC3B-II表达升高及SQSTM1表达降低（P<0.001）。单独DAA或CC处理对细胞无显著影响（P>0.05）。与TM-3+PS-MPs单独处理相比，TM-3+PS-MPs+DAA联合处理使CAMKK2、Beclin-1进一步升高，SQSTM1与PPMIA降低（P<0.05）,而TM-3+PS-MPs+CC联合处理则使Beclin-1降低，SQSTM1与PPMIA升高（P<0.01）。两种联合处理均使细胞增殖抑制较PS-MPs单独处理进一步增强（P<0.05）,且可分别调控细胞m⁶A RNA甲基化水平与自噬水平（P<0.05）。结论 PS-MPs暴露可上调TM-3细胞m⁶A RNA甲基化水平，调控AMPK通路相关分子表达，进而诱导自噬激活、抑制细胞增殖，这可能是其导致雄性生殖细胞损伤的潜在机制。

关键词

聚苯乙烯微塑料 / TM-3细胞 / 自噬 / 甲基化 / AMP活化蛋白激酶

基金资助

新疆特殊环境与健康研究重点实验室开放课题项目(SKL-SEHR-2024-01)