论文部分内容阅读
低氧诱导因子-1(Hypoxia-inducible factor，HIF-1)是由氧敏感的α亚基(HIF-1α)和组成型表达的β亚基(HIF-1β)组成的异二聚体。它是介导细胞低氧反应的主要转录因子。为了进一步研究HIF-1α介导的信号通路，从而深入解析HIF-1的调控在生理学和病理生理学过程中的意义，本课题利用蛋白质组学技术平台，将四环素撤除诱导表达HIF-1α的白血病U937T细胞结合二维荧光差异凝胶电泳(2D-DIGE)技术比较HIF-1α表达与否U937T细胞中总蛋白表达谱差异，并通过基质辅助的激光解析电离飞行时间串联质谱技术(MALDI-TOF-TOF)鉴定表达改变的蛋白。在质谱鉴定出的23个因HIF-1α表达而改变的蛋白中，通过Real-time PCR，Western blot，shRNA干扰实验，荧光报告素酶(luciferase)实验的进一步筛选，我们发现3个HIF-1α的新的靶基因：巨噬细胞加帽蛋白(CapG)，S100钙结合蛋白A4(S100A4)和半乳糖凝集素-1(Galectin-1)，并定位了这三个基因启动子区域的HIF-1α的结合元件(HRE)，而通过染色体免疫共沉淀实验(CHIP)进一步证实HIF-1α蛋白确实能直接有效的结合在这些HRE上。
因为在三个新发现的HIF-1α靶基因中Galectin-1的变化最为显著，因此我们进一步探究了Galectin-1在HIF-1介导的肿瘤转移和白血病细胞分化中的作用。
首先，通过特异性shRNA干扰Galectin-1表达明显减少了低氧诱导的结肠癌细胞的侵袭和转移，而异位表达Galectin-1能有效回复因干扰HIF-1α表达而抑制的SW620细胞低氧下的侵袭和转移能力。提示Galectin-1参与了低氧下HIF-1介导的结肠癌细胞的侵袭和转移。
其次，我们发现在U937T细胞中诱导表达CCAAT/加强因子结合蛋白-α(CCAAT/enhancer binding protein-α，C/EBPα)也可以显著增加Galectin-1的表达，并且干扰C/EBPα的表达可以明显抑制HIF-1α诱导的Galectin-1上调。进一步的实验证明HIF-1α和C/EBPα对Galecitn-1启动子具有协同调控作用。形态学观察和细胞表面分化抗原的检测提示，用shRNA干扰Galectin-1的表达能部分抑制HIF-1α或C/EBPα诱导的LD37T细胞分化。随后的实验证实，HIF-1α或C/EBPα诱导AML分化过程中Galectin-1分泌增加，并且其糖识别结构域(CRD)活性在此分化过程中发挥了重要的作用。
总之，这些实验结果提示我们新发现的HIF-1α靶基因Galectin-1不仅在低氧诱导的结肠癌侵袭和转移中发挥了重要的作用，而且在白血病细胞中能被HIF-1α与C/EBPα协同调控并通过其CRD活性介导HIF-1α诱导的C/EBPα依赖的AML细胞分化。这为理解低氧或HIF-1介导肿瘤细胞侵袭和转移以及AML细胞分化的分子机制的研究提供了新的线索。