转录因子KLF4及DEC1诱导的细胞衰老在肿瘤中作用及机制研究

【摘要】细胞衰老是指细胞在一定刺激条件下不可逆地丧失增殖能力后进入的一种相对稳定的状态。通常认为,细胞衰老在体内外发挥了阻止肿瘤发生发展的作用,但这个过程中的具体调控机制及对肿瘤的影响还有很多未知之处。转录因子在细胞的各种生命活动调控中发挥了核心作用,对细胞衰老和肿瘤同时起到了调控作用,本项目主要研究转录因子KLF4及DEC1诱导的细胞衰老在肿瘤中的作用及机制。KLF4(Kruppel-likefactor4)又称GKLF,定位于人染色体9q31,是KLF转录因子家族中一个重要的成员,与细胞增殖调控、介导细胞分化和细胞凋亡有关。KLF4作为转录因子激活或抑制多个基因的表达,参与细胞增殖调控、介导细胞分化和细胞凋亡等。KLF4在大多数肿瘤中被认为是抑癌基因,但在某些肿瘤(如乳癌)中则具有癌基因特性。在诱导多能干细胞的过程中,过表达KLF4可以诱导细胞衰老发生,但KLF4是否可以诱导肿瘤细胞衰老,KLF4诱导细胞衰老的机制及在肿瘤发生发展中的作用尚未见报道。我们首先发现在多个肿瘤细胞系中,瞬时表达KLF4可以诱导细胞衰老的发生；随后,我们构建了KLF4可诱导表达细胞系,T-REx-293KLF4及T-REx-HeLaKLF4,发现诱导表达KLF4同样可以促进细胞衰老的发生；为了明确KLF4诱导衰老的机制,我们首先检测了一些与KLF4或细胞衰老相关的分子表达,发现了如p21、cyclinE1、E-cadherin、Survivin等蛋白表达变化；通过抑制实验证明KLF4主要通过诱导p21表达引起细胞衰老,KLF4抑制Survivin表达可间接影响p21而影响细胞衰老发生；此外,我们还利用miRNA芯片发现了一系列有可能被KLF4调控并参与细胞衰老调节的niRNA,并且证明了KLF4可以直接促进miR-203表达而抑制Survivin表达,或者促进miR-200家族表达而抑制ZEB1表达,最终直接或间接参与到细胞衰老发生之中。最后,我们又通过ChIP-Sequencing、转录组芯片等方法从全基因组、转录组的角度分析了KLF4诱导的细胞衰老中细胞整体的改变,为从整体上认识细胞衰老的过程起到了提示作用。为了探讨细胞衰老在体内外肿瘤中的作用,我们选取了另一个重要的转录因子DEC1(Differentiatedembryo-chondrocyteexpressedgene1)为研究对象。DEC1位于人染色体3p26,是一个含有碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)结构的转录因子,与细胞分化、增殖、凋亡及衰老有关,并且被认为是体内细胞衰老的一个重要生物标记物之一。同KLF4一样,DEC1可以激活或抑制多个基因的表达,并在肿瘤中具有组织特异性。我们发现,在食管癌细胞系EC9706中过表达DEC1蛋白可以诱导衰老发生,抑制细胞增殖和集落形成。在食管癌新鲜组织冰冻切片中发现DEC1高表达与细胞衰老相关。我们对241例食管鳞癌病人食管各损伤时期DEC1表达进行了免疫组织化学染色,结果提示DEC1高表达在食管癌癌前病变及食管癌中很可能与细胞衰老相关,并且是食管癌病人生存的有利因素。此外,我们还发现DEC1诱导细胞衰老的机制可能与抑制Survivin蛋白表达及促进p21蛋白表达相关,从另一个侧面重复了我们在KLF4诱导细胞衰老中的研究成果。总之,我们的研究结果阐明了转录因子诱导和调控细胞衰老中发挥的重要作用,并证明了细胞衰老对于肿瘤的抑制作用,为研究细胞衰老的调控机制及与肿瘤的关系提供了重要信息,也为利用细胞衰老来防治肿瘤提供了新的思路。
【作者】徐勍；
【导师】徐宁志；
【作者基本信息】北京协和医学院，细胞生物学，2014，博士
【关键词】细胞衰老；转录因子；KLF4；Survivin；miRNA；DEC1；

【参考文献】
[1]何雪松.美赞臣婴幼儿奶粉江苏市场营销策略研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[2]彭静.山羊耳尖成纤维细胞重编程为多能干细胞的研究[D].华中农业大学,动物遗传育种与繁殖,2014,硕士.
[3]梁娅红.“建国”与“救亡”大格局下的体育思潮（1927-1937）[D].华中师范大学,中国近现代思想文化史,2013,硕士.
[4]刘德忠.论校园文化建设[D].东北师范大学,马克思主义理论与思想政治教育,2003,硕士.
[5]马晖.物理层信息安全中的波束成形技术研究[D].山东大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[6]左娟.三首姜夔自度曲的演唱研究[D].武汉音乐学院,音乐与舞蹈学,2013,硕士.
[7]黄群慧,余菁.新时期的新思路:国有企业分类改革与治理[J].中国工业经济,2013,11:5-17.
[8]谢沁华.客户关系管理的任务、方法和程序[J].商业研究,2004,16:61-64.
[9]廖希为.刘熙载文艺思想在晚清的传播与接受研究[D].湖北民族学院,文艺学,2014,硕士.
[10]钮彬.智能变电站状态监测系统架构设计与信息建模[D].上海交通大学,电气工程,2013,硕士.
[11]黄丽.小波神经网络预测模型在Ad Hoc网络分簇算法中的应用研究[D].东北大学,通信与信息系统,2010,硕士.
[12]张励忠,杜志光,魏丹.转向架焊接残余应力的测试及退火工艺[J].北京交通大学学报,2014,06:64-68.
[13]洪丹菁.羟基磷灰石结构及性能研究[D].华东理工大学,无机化学,2013,硕士.
[14]王奕鸿.Ad.RGD-ING4对人鼻咽癌细胞及其裸鼠移植瘤放疗增敏效应的实验研究[D].苏州大学,耳鼻咽喉科学,2014,硕士.
[15]刘志华（LadislavStanko）.个人成长与自我构念：一个团体心理教育课程对中国青少年自我构念的影响[D].复旦大学,社会学,2011,博士.
[16]孙琳琳.《蓝花王国》翻译报告[D].山东财经大学,英语笔译（专业学位）,2014,硕士.
[17]裘腾军.票据单纯交付转让法律问题研究[D].华东政法大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[18]张韵.GaN薄膜中马赛克结构和发光性能的研究[D].南京大学,电子与通信工程（专业学位）,2013,硕士.
[19]叶辛.直面晚期维多利亚社会的奥斯卡·王尔德[D].福建师范大学,比较文学与世界文学,2004,硕士.
[20]罗润.无效法律行为转换制度研究[D].西南政法大学,民商法学,2012,硕士.
[21]丁振国,凌仲权.网络信息挖掘[J].情报杂志,2003,12:70-71.
[22]李忠权,赖芳,李应,杭文艳,洪海涛,应丹琳,陈骁,刘冉,段新国,彭戟.四川盆地震旦系威远—安岳拉张侵蚀槽特征及形成演化[J].石油勘探与开发,2015,01:.
[23]黄晓宇.基于HFC网络的数据传输技术研究[D].湖南大学,控制工程,2003,硕士.
[24]王志斌.虚拟环境下基于物理属性的线缆布局与装配仿真技术[D].北京理工大学,机械工程,2014,硕士.
[25]本报记者谌力.融入金融信息化[N].网络世界,2001-12-17066.
[26]李博.基于沼液培养小球藻（Chlorella vulgaris）提纯沼气技术研究[D].复旦大学,环境工程,2012,硕士.
[27]林秋娴.功能对等理论视角下的经济文献翻译策略-《国富论》中译本对比分析[D].南昌大学,翻译（专业学位）,2014,硕士.
[28]张一涵.内蒙古东北部额尔古纳河群和乌宾敖包组的形成时代与物源：碎屑锆石U-Pb年代学证据[D].吉林大学,矿物学、岩石学、矿床学,2014,硕士.
[29]程胜,段绪果,吴敬.重组蔗糖异构酶的制备及应用条件优化[J].食品与发酵工业.
[30]李建鹏.公务员驾驶舱工作计划管理子系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[31]杨景霏,廖进齐,陈敏,蔡小康,李仲娟.手性修饰氧化石墨衍生物对小鼠成神经瘤细胞活性的影响[J].检验医学与临床,2015,02:153-154.
[32]田真真.过渡金属材料对吡啶碱水热合成和三氯乙烯降解影响的研究[D].吉林大学,无机化学,2014,硕士.
[33]陈琴怡.烟酰胺对Toll样受体介导的炎症后色素沉着的研究[D].复旦大学,临床医学（专业学位）,2013,博士.
[34]郑志刚.终端区多机场离场协同管理[D].河北大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[35]郝旭巍.当代我国公共道德责任缺失问题研究[D].河北经贸大学,伦理学,2013,硕士.
[36]吕翔.ISODIS5730制订工作近况[J].发电设备.1989(02)
[37]杨璐.高中古诗文典故教学研究[D].内蒙古师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[38]沈鸿.宁波万华工业园循环经济评价研究[D].浙江工业大学,2013.
[39]何乔立.能源市场化改革的路径与对策研究[D].浙江工业大学,2013.
[40]申远.SOI NMOS器件的总剂量辐射效应研究[D].西安电子科技大学,微电子学与固体电子学,2012,硕士.
[41]尤适.当前村民自治的问题与对策[D].中国矿业大学,政治学理论,2014,硕士.
[42]蔡学礼.椎动脉起始部狭窄血管内治疗研究[D].浙江大学,神经病学,2013,硕士.
[43]高静.中国用益物权制度的完善[D].扬州大学,民商法学,2012,硕士.
[44]胡秀强.低渗特低渗储层活性剂驱油效果评价研究[D].西北大学,石油与天然气工程（专业学位）,2014,硕士.
[45]郭春娟.牛病毒性腹泻/粘膜病荧光定量RT-PCR检测方法的建立[D].新疆农业大学,临床兽医学,2012,硕士.
[46]左华.山西省普通高校游泳课程开设现状与发展对策研究[D].山西师范大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[47]丁湘楠.基于LDA的SIFT算法在遥感图像配准中的研究与应用[D].江苏科技大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[48]朱秀恩.论医疗损害民事责任[D].华东政法学院,法律,2004,硕士.
[49]冯阿保.外商直接投资与山东农业产业结构升级关系研究[D].山东财经大学,国际贸易学,2013,硕士.
[50]孙佳东.响水县农业技术推广体系的现状与发展对策[D].南京农业大学,农村与区域发展,2013,硕士.