Zeitschrift für klinische und experimentelle Ophthalmologie
Offener Zugang

Abstrakt

Veränderte Expression und DNA-Methylierungsprofile des ERCC6-Gens im Linsengewebe bei altersbedingtem kortikalem Katarakt

Yong Wang, Guowei Zhang, Fei Li, Lihua Kang, Jindong Ben, Han Rong und Huaijin Guan

Durch Ultraviolett (UV) verursachte DNA-Schäden sind für die Pathogenese der altersbedingten Katarakt (ARC) verantwortlich und werden durch die Nukleotidexzisionsreparatur (NER) repariert. Es ist bekannt, dass das durch ERCC6 kodierte Protein der Cockayne-Syndrom-Komplementationsgruppe B (CSB) ein Bestandteil des NER-Komplexes ist. DNA-Methylierung ist eines der wichtigsten epigenetischen Ereignisse und wird durch DNA-5-Cytosin-Methyltransferasen (DNMTs) katalysiert. Ziel dieser Studie war die Untersuchung des möglichen Beitrags der DNA-Methylierung von CpG-Inseln in der ERCC6-Promoterregion in Linsengeweben zur ARC-Pathogenese. In diese Studie wurden 15 kortikale ARC-Linsen und 15 transparente Linsen von menschlichen Probanden einbezogen. Die Expression von ERCC6 und DNMTs in den Linsen wurde mittels qRT-PCR und Western Blot analysiert. Zur Bewertung des Methylierungsstatus von ERCC6 wurde eine Bisulfit-Sequenzierungs-PCR (BSP) durchgeführt. Um die Rolle der DNA-Methylierung bei der ERCC6-Expression zu bestätigen, wurde ein In-vitro-Experiment durch Zugabe des Demethylierungsmittels 5-Aza-2'-Desoxycytidin (5-Aza-dC) in menschliches Linsenepithel B-3 (HLE B-3) durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die mRNA- und Proteinspiegel von ERCC6 in den LECs und der Linsenrinde von ARCs signifikant reduziert waren. DNMT3b-mRNA war in den LECs von ARCs signifikant höher als in den Kontrollgruppen. In der ARC-Gruppe zeigte die CpG-Insel in der Promotorregion von ERCC6 in den LECs eine Hypermethylierung im Vergleich zu den Kontrollgruppen. Nach der Behandlung mit 5-Aza-dC stieg der ERCC6-Proteinspiegel in HLE B-3. Wir schlussfolgerten, dass die Überexpression von DNMT3b in der Linse mit der Hypermethylierung der CpG-Insel von ERCC6 verbunden ist, welche wiederum mit der verringerten ERCC6-Expression in den LECs von ARC-Patienten in Verbindung steht. Diese epigenetische Veränderung im ERCC6-Gen könnte ein Faktor der ARC-Bildung sein, die mit einer beeinträchtigten DNA-Reparatur einhergeht.