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目的探讨DNA甲基化和长链非编码RNA在镉致癌过程中的作用机制。方法应用DNA甲基化技术和IncRNA表达谱对镉恶性转化人支气管上皮细胞(16HBE)的DNA修复相关表观遗传机制进行探讨。通过HPLC,RT-PCR,WB和MSP等方法对镉恶性转化16HBE不同阶段细胞(对照细胞、镉转化第5代、15代及35代细胞及裸鼠成瘤细胞)进行基因表达和DNA甲基化检制,运用IncRNA芯片技术对第35代转化细胞及对照细胞分别进行IncRNA表达谱分析,并用生物信息学和RNA干扰分析IncRNA的功能。结果在镉恶性转化细胞过程中,DNA总体甲基化水平显著上调,并与DNA甲基转移酶基因DNMT1和DNMT3a的过量表达相关,但未见与DNMT3b的表达有联系。LncRNA表达谱分析得到33,045条ln-cRNA,经过对原始数据进行预处理及均一化后,筛选出21409条IncRNAs。与对照组细胞比较,第35代镉恶性转化细胞有369条IncRNA表达上调,90条IncRNAs表达下调(2倍以上变化,P<0.05)。随着镉诱导细胞恶变进程,发现DNA修复基因hMSH2,ERCC1,XRCC1 and hOGG1的mRNA及其蛋白表达量均逐步显著下降,并有8条IncRNA(ENST00000414355,ENST00000504222,ENST00000431648,ENST00000436765,ENST00000457776,ENST00000439302,ENST00000446135,AK000930)表达显著上升,更可见第35代镉恶性转化细胞和裸鼠成瘤细胞的hMSH2,ERCC1,XRCC1和hOGG1启动子区域高甲基化。进一步的研究表明,甲基转移酶抑制剂5-氮-2’-脱氧胞苷可逆转镉诱导的DNA总体高甲基化水平、DNMT过度活跃及hMSH2,ERCC1,XRCC1和hOGG1沉默,并具有时间依赖性。通过生物信息学分析和RNA干扰实验,显示某些IncRNA(ENST0000041 4355和ENST00000446135)与DNA修复基因的表观调控有关。结论在镉恶性转化16HBE细胞过程中,可发生DNA异常甲基化及IncRNA表达谱改变,其在镉致癌相关DNA修复基因表观遗传中起作用,可能是镉诱发16HBE细胞恶变的重要机制之一。