DNA损伤时钠氢交换蛋白1在不同细胞中表达调控规律和对细胞功能的影响

【摘要】背景：DNA损伤引起的凋亡作为生物学的重要现象在疾病的发生发展中有着重要的作用。NHE1作为细胞内pH值的主要调控蛋白可能在凋亡相关通路中发挥作用并影响某些血液系统恶性细胞对DNA损伤的敏感性,尤其是融合基因BCR/ABL可能影响NHE1的表达。BCR/ABL可组成性激活多种不同的信号途径,形成了一个非常复杂的网络系统,在肿瘤的形成过程中发挥着多重效应,最近,有研究表明BCR/ABL能够通过抑制NHE1的表达影响凋亡,然而,关于NHE1在DNA损伤过程中的具体调控机制,生物学作用以及BCR/ABL如何调控这一过程还不清楚。目的：以BCR/ABL阳性的K562细胞,BCR/ABL阴性的血液系统细胞系以及乳腺癌细胞系为模型,系统探讨DNA损伤对NHE1的表达调控规律,以及如何被抗凋亡通路影响,同时寻找可能的治疗靶点。方法：实时定量PCR、Westernblot、高钾缓冲液法,流式细胞仪技术观察不同细胞系DNA损伤后NHE1的表达变化,细胞内pH值和凋亡率的改变。克隆和构建SLC9A1启动子区与萤光素酶基因融合的报告载体,使用缺失突变方法鉴定SLC9A1启动子上DNA损伤相关的作用元件。克隆和构建SLC9A1mRNA3’非编码区与萤光素酶基因融合的报告载体,证实是否有影响,nRNA稳定性的因素存在,并利用定点突变鉴定可能的miRNA调控种子区,用不同的通路抑制剂推测可能的调控方式。用transwell技术观察NHE1对乳腺癌细胞转移和侵袭能力的影响结果：DNA损伤可以使BCR/ABL阴性细胞系NHE1在mRNA,蛋白水平升高,并因此影响细胞内pH值,但在K562细胞上述表达变化被抑制。DNA损伤引起的NHE1升高发生转录水平,反应元件处于包含有OCT1可能结合序列的-1259M029片段之间。对于K562细胞这一转录激活作用仍然有效,其对NHE1的表达抑制作用发生在转录后调控水平,这一作用依赖miR-19和NHE1的mRNA3’端非编码区得种子序列结合。运用不同的通路抑制剂发现BCR/ABL,c-MYC,以及miR-19都可以影响到DNA损伤时NHE1在mRNA和蛋白水平的表达,以及K562细胞对凋亡的敏感性。同时,在实体瘤中,DNA损伤引起的NHE1升高可以加速肿瘤细胞的转移和侵袭,提示NHE1在不同细胞类型中发挥不同的作用。结论：DNA损伤通过转录水平使NHE1表达升高,BCR/ABL相关通路通过miR-19影响DNA损伤时NHE1的表达,DNA损伤时NHE1的表达变化影响不同种类细胞的凋亡,运动功能。
【作者】李华文；
【导师】庞天翔；
【作者基本信息】北京协和医学院，病理学与病理生理学，2011，博士
【关键词】BCR/ABL；NHE1；转录调控；信号转导；miRNA；凋亡；

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