二氢叶酸还原酶(DHFR)是一类利用NADPH为辅因子催化二氢叶酸还原成四氢叶酸的胞浆蛋白酶类,在机体细胞一碳单位转运、胸腺嘧啶合成以及DNA合成中发挥重要作用。抑制其在细胞内的表达或酶活性,可抑制DNA的合成,最终导致细胞死亡。因此,长期以来DHFR作为肿瘤治疗的重要药物靶标之一。　　 利用亚细胞蛋白质组学技术,我们首先发现定位于细胞浆中的DHFR蛋白在喜树碱衍生物NSC606985诱导的细胞凋亡过程中发生向细胞核内转移的现象,而且该核转位事件普遍存在于多种发生凋亡的白血病和实体瘤细胞中。然而,进一步研究发现,这种核转位现象较为特异性地发生于由DNA损伤诱发的细胞凋亡过程中,在抗微管药物及内质网应激性药物诱发的凋亡过程中几乎检测不到。DHFR的特异性抑制剂MTX能够有效地阻断凋亡过程中DHFR的核转位现象,但并不影响细胞的凋亡效应。同时,我们发现DHFR的核转位效应对于DNA损伤性细胞凋亡的发生与发展过程并不是必须的事件。　　 内质网应激性细胞凋亡过程中几乎检测不到DHFR的核转位效应,这促使我们进一步推测停留在细胞浆中的DHFR是否仍具有一定的功能。结果显示,无论是DHFR自身缺陷还是通过siRNA实现的DHFR低表达的细胞都能够显著地抵抗内质网应激性药物诱导的细胞凋亡；然而,转染表达DHFR蛋白可以恢复CHO DHFR缺失细胞对内质网应激性药物的凋亡敏感性。有意思的是,随后的研究发现,DHFR可通过增加内质网应激凋亡信号通路中重要转录因子CHOP的mRNA的稳定性进一步调控该转录因子的蛋白水平,从而参与调控细胞对于ER应激性药物诱导的凋亡过程,因为外源性表达CHOP能够显著增强DHFR低表达细胞对内质网应激性药物的凋亡敏感性；同样地,经MTX处理的CHO细胞也表现为显著的CHOP mRNA及蛋白水平的降低及对tunicamycin诱导细胞凋亡效应的低敏感性。　　 综上所述,本课题的研究不仅拓展了我们对于DHFR在细胞凋亡中的生物学功能的认识,而且为深入研究内质网应激性细胞凋亡的分子机制提供了重要的理论基础,并有利于为肿瘤凋亡诱导治疗寻找新的药物靶标。