【摘要】：細(xì)胞衰老是指細(xì)胞在一定刺激條件下不可逆地喪失增殖能力后進(jìn)入的一種相對穩(wěn)定的狀態(tài)。通常認(rèn)為,細(xì)胞衰老在體內(nèi)外發(fā)揮了阻止腫瘤發(fā)生發(fā)展的作用,但這個過程中的具體調(diào)控機(jī)制及對腫瘤的影響還有很多未知之處。轉(zhuǎn)錄因子在細(xì)胞的各種生命活動調(diào)控中發(fā)揮了核心作用,對細(xì)胞衰老和腫瘤同時起到了調(diào)控作用,本項(xiàng)目主要研究轉(zhuǎn)錄因子KLF4及DEC1誘導(dǎo)的細(xì)胞衰老在腫瘤中的作用及機(jī)制。 KLF4(Kruppel-like factor4)又稱GKLF,定位于人染色體9q31,是KLF轉(zhuǎn)錄因子家族中一個重要的成員,與細(xì)胞增殖調(diào)控、介導(dǎo)細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡有關(guān)。KLF4作為轉(zhuǎn)錄因子激活或抑制多個基因的表達(dá),參與細(xì)胞增殖調(diào)控、介導(dǎo)細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡等。KLF4在大多數(shù)腫瘤中被認(rèn)為是抑癌基因,但在某些腫瘤(如乳癌)中則具有癌基因特性。在誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的過程中,過表達(dá)KLF4可以誘導(dǎo)細(xì)胞衰老發(fā)生,但KLF4是否可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞衰老,KLF4誘導(dǎo)細(xì)胞衰老的機(jī)制及在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用尚未見報道。 我們首先發(fā)現(xiàn)在多個腫瘤細(xì)胞系中,瞬時表達(dá)KLF4可以誘導(dǎo)細(xì)胞衰老的發(fā)生；隨后,我們構(gòu)建了KLF4可誘導(dǎo)表達(dá)細(xì)胞系,T-REx-293KLF4及T-REx-HeLa KLF4,發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)表達(dá)KLF4同樣可以促進(jìn)細(xì)胞衰老的發(fā)生；為了明確KLF4誘導(dǎo)衰老的機(jī)制,我們首先檢測了一些與KLF4或細(xì)胞衰老相關(guān)的分子表達(dá),發(fā)現(xiàn)了如p21、cyclin E1、E-cadherin、Survivin等蛋白表達(dá)變化；通過抑制實(shí)驗(yàn)證明KLF4主要通過誘導(dǎo)p21表達(dá)引起細(xì)胞衰老,KLF4抑制Survivin表達(dá)可間接影響p21而影響細(xì)胞衰老發(fā)生；此外,我們還利用miRNA芯片發(fā)現(xiàn)了一系列有可能被KLF4調(diào)控并參與細(xì)胞衰老調(diào)節(jié)的niRNA,并且證明了KLF4可以直接促進(jìn)miR-203表達(dá)而抑制Survivin表達(dá),或者促進(jìn)miR-200家族表達(dá)而抑制ZEB1表達(dá),最終直接或間接參與到細(xì)胞衰老發(fā)生之中。最后,我們又通過ChIP-Sequencing、轉(zhuǎn)錄組芯片等方法從全基因組、轉(zhuǎn)錄組的角度分析了KLF4誘導(dǎo)的細(xì)胞衰老中細(xì)胞整體的改變,為從整體上認(rèn)識細(xì)胞衰老的過程起到了提示作用。 為了探討細(xì)胞衰老在體內(nèi)外腫瘤中的作用,我們選取了另一個重要的轉(zhuǎn)錄因子DEC1(Differentiated embryo-chondrocyte expressed gene1)為研究對象。DEC1位于人染色體3p26,是一個含有堿性螺旋-環(huán)-螺旋(bHLH)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)錄因子,與細(xì)胞分化、增殖、凋亡及衰老有關(guān),并且被認(rèn)為是體內(nèi)細(xì)胞衰老的一個重要生物標(biāo)記物之一。同KLF4一樣,DEC1可以激活或抑制多個基因的表達(dá),并在腫瘤中具有組織特異性。 我們發(fā)現(xiàn),在食管癌細(xì)胞系EC9706中過表達(dá)DEC1蛋白可以誘導(dǎo)衰老發(fā)生,抑制細(xì)胞增殖和集落形成。在食管癌新鮮組織冰凍切片中發(fā)現(xiàn)DEC1高表達(dá)與細(xì)胞衰老相關(guān)。我們對241例食管鱗癌病人食管各損傷時期DEC1表達(dá)進(jìn)行了免疫組織化學(xué)染色,結(jié)果提示DEC1高表達(dá)在食管癌癌前病變及食管癌中很可能與細(xì)胞衰老相關(guān),并且是食管癌病人生存的有利因素。此外,我們還發(fā)現(xiàn)DEC1誘導(dǎo)細(xì)胞衰老的機(jī)制可能與抑制Survivin蛋白表達(dá)及促進(jìn)p21蛋白表達(dá)相關(guān),從另一個側(cè)面重復(fù)了我們在KLF4誘導(dǎo)細(xì)胞衰老中的研究成果。 總之,我們的研究結(jié)果闡明了轉(zhuǎn)錄因子誘導(dǎo)和調(diào)控細(xì)胞衰老中發(fā)揮的重要作用,并證明了細(xì)胞衰老對于腫瘤的抑制作用,為研究細(xì)胞衰老的調(diào)控機(jī)制及與腫瘤的關(guān)系提供了重要信息,也為利用細(xì)胞衰老來防治腫瘤提供了新的思路。
【圖文】：

時轉(zhuǎn)染PCDNA3 HA-KLF4，三天后通過SA-p-gal鑒定細(xì)胞衰老的發(fā)生，結(jié)果如圖2所示，，藍(lán)色信號為SA-p-gal染色陽性，三個細(xì)胞系瞬時表達(dá)KLF4后都有明顯的細(xì)胞衰老發(fā)生（Figure 2)。A T-REx-293 B ^
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R329.2;R730

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本文編號：2671350