整合素α5β1介导的信号转导通路对K562细胞增殖和凋亡的影响

摘要

目的：慢性粒细胞白血病(chronicmyeloidleukemia，CML)是一种常见的恶性血液病，90％以上的CML患者体内存在特征性染色体异常，即费城染色体阳性(ph+)，形成bcr/abl融合基因，转录、合成bcr/abl融合基因产物BCR/ABL(P210)融合蛋白。由于P210融合蛋白具有很强的酪氨酸激酶活性，可激活CMLph+细胞内某些异常信号转导通路，并抑制细胞内正常信号的传递，从而导致ph+细胞异常增殖并逃避凋亡。 整合素属于粘附分子家族，是一类重要的细胞表面受体，主要介导细胞与细胞外基质(extracellularmatrix，ECM)之间的粘附，参与细胞的各种生理功能，如细胞的生长、发育、分化和凋亡等。粘着斑激酶(focaladhesionkinase，FAK)是整合素信号途径中连接整合素与下游信号分子的媒介，是胞内多个信号途径的交汇点。以FAK为中心的整合素信号转导通路除了ras-MAPK信号途径外，还有磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol3-kinase，PI3K)和蛋白激酶B即AKT(serine/threonrinekinase，AKT)信号分子的参与。这些信号分子被激活后可参与多种病理过程，在肿瘤的转移、浸润、血管形成及细胞增殖和凋亡中起重要作用。肿瘤发生时，肿瘤细胞表面整合素的表达、结构或功能及其介导的信号转导过程常出现异常改变，即整合素介导的正常信号传导过程受到抑制，而异常信号转导通路被激活，从而促使肿瘤细胞异常增殖和逃避凋亡。既往研究表明，应用抗整合素单克隆抗体阻断异常信号转导通路，可抑制实体瘤细胞的增殖并诱导其凋亡。 研究证实，整合素β1亚家族表达于大多数骨髓CD34+细胞上，并在CMLph+细胞上过表达，但由于其介导的粘附和增殖抑制功能存在缺陷，使CMLph+细胞异常增殖和归巢能力显著下降。大量证实表明，CML祖细胞(ph+细胞)中的P210融合蛋白由于自身的酪氨酸激酶活性明显增高，使胞内多种底物蛋白发生磷酸化激活，进而借助胞浆信号分子的“瀑布”式效应传递生物学信号，通过ras-MAPK或PI3K-AKT信号途径上调核内某些基因的表达，促使细胞发生白血病转化、异常增殖和凋亡受抑。这种异常信号转导过程可能是通过整合素介导的，在CML的发病机制中发挥重要作用。 干扰素(Interferon，IFN)是临床上治疗CML的有效药物之一。研究发现，IFN通过增加具有正常功能的FAK蛋白比例纠正整合素β1的功能缺陷而恢复其对CML细胞的粘附和增殖抑制作用。IFN是否同时抑制了整合素β1介导的异常信号转导通路，目前尚不十分清楚。由于K562细胞和CML患者骨髓单个核细胞均存在特征性P210融合蛋白。为了进一步阐明整合素信号转导通路的功能状态与CML发病机制之间的关系，本研究以CML急变期细胞系K562细胞株为研究对象，通过观察阻断整合素α5β1介导的信号转导通路对K562细胞增殖、凋亡及细胞周期的影响，并检测通路中关键分子的基因和蛋白表达水平的变化，力求解决如下问题：整合素介导的哪些信号转导通路参与了CML的发病机制?整合素介导的异常信号转导通路对CML细胞的增殖和凋亡有哪些影响?阻断整合素介导的异常信号转导通路是否可抑制CML细胞的增殖和诱导其凋亡?IFN是否可以抑制整合素介导的异常信号转导通路以期为慢性粒细胞白血病探索出一条更彻底、更有效的靶向治疗途径。

目录

摘要

英文缩写

引言

第一部分整合素α5β1对K562细胞增殖的影响

第二部分整合素α5β1介导的信号转导途径影响K562细胞增殖的机制

第三部分整合素α5β1介导的信号转导途径对K562细胞凋亡的影响及其机制初探

第四部分整合素α5β1对K562细胞的细胞周期分布及P21cip1、CyclinD1基因表达的影响

结论

综述

致谢

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