本文關(guān)鍵詞：增殖細(xì)胞中p53基因表達(dá)的研究以及新的功能　出處：《南京大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 細(xì)胞競爭 細(xì)胞增殖 p53基因啟動子 Mdm2 Mdm4 p53

【摘要】：p53被認(rèn)為是最重要的腫瘤抑制基因之一。流行病學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)很好詮釋了p53的抑癌作用：一半以上的人類腫瘤樣品攜帶有p53的基因突變。p53基因編碼了一個53KD的轉(zhuǎn)錄因子,它可能參與了對數(shù)百個靶基因的調(diào)控,從而行使其誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯、細(xì)胞凋亡和衰老的功能。關(guān)于p53的調(diào)控已經(jīng)作了大量的研究,其中,翻譯后修飾被認(rèn)為在p53活力調(diào)控方面起主導(dǎo)地位。MDM2和MDM4被認(rèn)為是最關(guān)鍵的兩個p53負(fù)調(diào)控因子。然而,關(guān)于p53轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控,尤其是體內(nèi)的調(diào)控,卻鮮有關(guān)注。因此,p53基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的重要性也不得而知。在本研究中,我們首先構(gòu)建了BAC轉(zhuǎn)基因的p53-LacZ報告小鼠來研究p53在體內(nèi)的表達(dá)模式。我們發(fā)現(xiàn),p53啟動子在多個組織中的增殖區(qū)域中高度活躍。這提示,p53基因啟動子在增殖細(xì)胞中活力比較高。為了研究p53基因本身的表達(dá)是否遵循p53-Lacz報告小鼠所揭示的規(guī)律,我們進(jìn)行了一些列的體內(nèi)體外實(shí)驗。首先,在體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗中,我們發(fā)現(xiàn)p53mRNA在增殖細(xì)胞中高表達(dá),這與以前的觀察一致。在壓力信號存在的情況下,增殖細(xì)胞中p53通路激活強(qiáng)烈。然后,我們研究了體內(nèi)p53表達(dá)的情況。通過比較幼年小鼠和成年小鼠體內(nèi)p53的表達(dá)情況,我們發(fā)現(xiàn)p53的表達(dá)水平的高低和增殖細(xì)胞的多少間存在正相關(guān)。為了更精確的研究細(xì)胞增殖和p53表達(dá)間的關(guān)系,我們采用了部分肝切除的模型。同時,我們也發(fā)現(xiàn)肝臟再生過程中的肝細(xì)胞表達(dá)更高水平的p53 mRNA.進(jìn)一步,在另外一個實(shí)驗中,經(jīng)過X光照射后,我們發(fā)現(xiàn)有BrdU摻入的細(xì)胞特異地累積更高水平的p53蛋白。這些都說明p53基因的啟動子在增殖細(xì)胞中是高度活躍的。在壓力信號下,高水平的p53導(dǎo)致增殖細(xì)胞中p53通路的強(qiáng)烈激活。強(qiáng)烈的p53激活能夠通過細(xì)胞自主性的方式導(dǎo)致增殖細(xì)胞出現(xiàn)周期阻滯甚至凋亡。但是,考慮到健康人群很少受到諸如放射性物質(zhì)或者化療藥物等極端壓力信號的威脅,討論輕微的p53激活所產(chǎn)生的生理效應(yīng)或許更有意義。為了研究p53輕微激活所產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng),我們構(gòu)建了胰腺特異的Mdm2和Mdm4雙雜合小鼠。我們發(fā)現(xiàn),在胰腺發(fā)育過程中,Mdm2+/- Mdm4+/-細(xì)胞丟失了。然而,小鼠胰腺的大小,結(jié)構(gòu)和功能都沒有受到影響。我們觀察到的現(xiàn)象與“細(xì)胞競爭”有些類似。細(xì)胞間的交流是個體發(fā)育的核心。作為細(xì)胞間交流的一個方面,細(xì)胞間的競爭決定了哪些細(xì)胞能夠存活下來,從而有利于選擇最合適的細(xì)胞來參與個體發(fā)育的后續(xù)進(jìn)程。細(xì)胞競爭也被認(rèn)為參與了腫瘤發(fā)生和生長的過程。目前為止,對哺乳動物中細(xì)胞競爭知之甚少,研究得也不多。作為一個重要的腫瘤抑制基因和壓力-響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn),p53是否也參與了固態(tài)組織中的細(xì)胞競爭行為,尤其是p53是否在哺乳動物胚胎發(fā)育過程中的細(xì)胞競爭現(xiàn)象中起作用還不清楚。在本課題中,通過采用Mdm2+/- Mdm4+/-雙雜合策略,我們發(fā)現(xiàn)這種策略確實(shí)能夠輕微的激活p53信號通路,但是,Mdm2+/- Mdm4+/-雙雜合的小鼠胚胎的發(fā)育是正常的,并未顯現(xiàn)明顯的發(fā)育缺陷。令我們感到驚訝的是,Mdm2+/-Mdm4+/-細(xì)胞在嵌合體的胚胎發(fā)育過程中被淘汰了。通過使用不同的系統(tǒng),我們發(fā)現(xiàn)Mdm2+/-Mdm4+/-細(xì)胞在嵌合體的胚胎發(fā)育過程中的淘汰現(xiàn)象時普遍的。這也提示了胚胎發(fā)育過程中,個體偏好選擇p53活力較弱的細(xì)胞群體�？偨Y(jié)一下,我們首次發(fā)現(xiàn),p53基因的啟動子在增殖細(xì)胞中是高度活躍的；在壓力信號下,這導(dǎo)致增值細(xì)胞中p53通路的強(qiáng)烈激活。增殖細(xì)胞中p53通路的強(qiáng)烈激活會導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯甚至細(xì)胞凋亡。這可能對p53基因的功能至關(guān)重要。另外,我們的發(fā)現(xiàn)有助于解釋為什么細(xì)胞增殖旺盛的組織對諸如放療和化療等壓力信號更敏感。通過輕微地激活p53,在小鼠的胚胎發(fā)育中,我們觀察到一例新的細(xì)胞競爭現(xiàn)象。這是在哺乳動物中觀察到的為數(shù)不多的細(xì)胞競爭現(xiàn)象之一,它進(jìn)一步肯定了細(xì)胞競爭現(xiàn)象的普遍性和保守性。其次,我們的發(fā)現(xiàn)也提出了另一個關(guān)于p53基因作用方式的全新的模型：強(qiáng)烈的p53激活會通過細(xì)胞自主性的方式導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯甚至細(xì)胞凋亡；輕微的p53激活則通過非細(xì)胞自主性的方式導(dǎo)致不同細(xì)胞間的競爭行為。我們的發(fā)現(xiàn)可能有助于解釋人類腫瘤中p53基因突變的廣泛性。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：Q75

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本文編號：1324815