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一.干细胞因子(stem cell factor,SCF)是一种多功能细胞因子,参与造血、哮喘、肿瘤增殖和血管新生等多种生理和病理活动。虽然低氧环境可以诱导SCF基因表达,但具体的调节机制仍未阐明。低氧诱导因子-1(Hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)是参与低氧信号调节的重要转录因子。本研究旨在探讨HIF-1是否参与低氧诱导的SCF基因表达,以期阐明SCF在肿瘤细胞中的表达调控机制。
方法:MCF-7细胞置于低氧(1.5%O<,2>)和常氧(20%O<,2>)环境进行培养。利用RNA干扰技术沉默HIF-1α基因在MCF-7细胞中的表达。SCF mRNA和蛋白分别用实时定量PCR、蛋白印迹(WesteFrlblot)和酶联免疫吸附实验(ELISA)进行检测。染色体免疫共沉淀实验(ChIP)用来检测HIF-1与SCF基因启动子在活细胞内的结合情况。HIF-1α真核表达质粒和SCF基因启动子荧光素酶报告基因共转染HEK293细胞,SCF基因转录情况应用荧光素酶分析进行检测。应用表皮生长因子(EGF)刺激HIF-1α和SCF在常氧条件下的表达。
结果:低氧在转录水平上调SCF基因表达。沉默HIF-1α基因显著下调SCF mRNA和蛋白表达。分析SCF基因启动子5’非编码区,发现存在经典的低氧反应元件(HRE;5’-GCGTG-3’),存在于距离转录起始点-68至-64个核苷酸区域。染色体免疫共沉淀分析发现HIF-lα在常氧条件下直接结合SCF的HRE区域,并且这种结合效应随着低氧信号刺激而增强。过表达HIF-1α增强SCF启动子在MCF-7和HEK293细胞中的表达,突变HRE后这种增强效应消火。我们也发现EGF可以在常氧条件下上调SCF基因表达,并且这种上调作用依赖HIF-1α。
结论:SCF是一个新的受HIF-1α直接调控的靶基因。低氧和EGF信号共同存在于肿瘤微环境中,二者协同作用,通过HIF-1α上调SCF和其他血管新生因子,促进肿瘤组织血管新生。
二.慢性特发性血小板减少性紫癜(chronic ITP)是抗血小板抗体介导的一种器官特异性自身免疫性疾病。瘦素是由脂肪细胞分泌的多功能细胞因子,最近研究表明,瘦素参与多种自身免疫性疾病的发生过程。本研究旨在探讨瘦素在该疾病发病过程中的免疫学行为。
方法:ELISA法检测慢性ITP患者血浆中的瘦素及其可溶性受体的表达;实时荧光定量PCR检测慢性ITP患者外周血单个核细胞长型瘦素受体(Ob-Rb)mRNA的表达;重组瘦素刺激体外培养慢性ITP患者来源的脾及外周血单个核细胞,竞争性ELISA法评价不同剂量瘦素对IgG抗血小板抗体产生的作用;利用磁珠分选法从脾细胞中分选出CD4<+>T细胞,比较去除CD4<+>T细胞前后,瘦素刺激的IgG抗血小板抗体产生是否存在差异。有限稀释法测定瘦素刺激前后血小板反应性T细胞群数量的差异。
结果:慢性ITP 患者中血浆瘦素水平(中位数:29.4ng/ml)显著高于正常对照组(中位数:2.2ng/ml,p<0.001),血浆可溶性瘦素受体水平(中位数:15.5ng/m1)显著低于正常对照组(中位数:21.9ng/ml,p=0.03)。实时定量PCR测定慢性ITP患者来源的外周血单个核细胞瘦素长型受体mRNA较正常对照组增高约2.1倍,(P=0.03)。体外施加重组瘦素或者慢性ITP患者来源的高瘦素血清,可以诱导慢性,ITP患者脾及外周血单个核细胞产生1gG抗血小板抗体增加。从脾细胞中去除CD4<+>T细胞后,瘦素不能诱导IgG抗血小板抗体的产生。有限稀释法测定,经瘦素刺激后的慢性ITP患者来源的CD4<+>T细胞中,针对血小板的反应性T细胞群数最增多。
结论:慢性ITP患者血浆中存在高水平游离瘦素,同时外周血单个核细胞高表达长型瘦素受体。体外实验提示瘦素可以诱导慢性ITP患者脾及外周血单个核细胞IgG抗血小板抗体产生增加。瘦素通过促进血小板反应性T细胞增殖而介导这一效应。研究提示:瘦素参与慢性ITP的发病过程,有可能成为ITP治疗新的靶点。