糖原合酶激酶3β调控前列腺癌细胞死亡的机制研究

摘要

糖原合酶激酶3β（Glycogen synthase kinase 3beta, GSK-3β）是一种遗传保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，在细胞周期代谢、基因转录、细胞凋亡、细胞运动、肿瘤发生等过程中发挥重要调控作用。研究表明，GSK-3β在众多的细胞生命活动中均处于一定程度的持续激活状态，尤其在细胞饥饿条件下，其活性显著增强，表明GSK-3β对于维持饥饿状态的细胞存活具有重要意义，但目前对于GSK-3β调控细胞存活/死亡的机制仍不清楚。本研究旨在通过抑制处于不同生长环境的前列腺癌细胞的GSK-3β活性，观察其对细胞存活/死亡的影响，鉴别并探讨GSK-3β对细胞自噬、凋亡及坏死等不同死亡模式的调控作用，初步阐明饥饿条件下，GSK-3β调控细胞存活/死亡的分子途径。结果表明，在正常培养条件下（10％FBS），通过药物或靶向siRNA抑制GSK-3β活性后，前列腺癌细胞并未发生明显的死亡反应；然而在血清饥饿条件下，抑制GSK3β却导致明显的细胞坏死反应，而且进一步研究发现，该坏死过程中伴随着细胞自噬反应的显著增强。由于细胞饥饿状态本身可诱导一定程度的自噬反应，为探讨细胞自噬在GSK-3β失活诱导的细胞坏死过程中的作用，进一步的实验观察了饥饿条件下，细胞自噬与GSK-3β活性均被抑制后的细胞反应，实验结果显示，细胞自噬被抑制时， GSK-3β失活诱导的细胞死亡却并未消失，而是由坏死反应转化为凋亡反应。为阐明上述GSK-3β活性抑制导致的不同死亡反应的分子机制，本研究对不同细胞死亡通路（自噬，坏死，凋亡）的关键调控分子的蛋白表达变化进行了探讨，结果发现，饥饿状态下抑制前列腺癌细胞GSK-3β活性，可时间/剂量依赖性地上调Bif-1蛋白的表达，促进Bif-1与beclin-1及VPS34形成自噬复合体，增强细胞自噬反应；但在正常培养条件下，Bif-1蛋白表达水平却无明显变化；当同时抑制自噬反应及GSK-3β活性时，凋亡调控因子Bax蛋白的活化结构Bax（6A7）明显增强。然而当抑制Bif-1基因表达后，不同条件下抑制GSK-3β活性导致的细胞自噬、坏死或凋亡等反应均消失，相应条件下，Bax活化明显降低。在进一步的核酸水平研究中发现，抑制GSK-3β活性可明显增强Bif-1基因启动子活性，导致 Bif-1Mrna水平上调。综上研究结果表明，GSK-3β通过Bif-1调控前列腺癌细胞的死亡通路。在饥饿状态下，抑制GSK-3β活性可上调Bif-1蛋白表达，诱导细胞发生广泛的自噬反应，最终导致细胞坏死发生，当上述过程中细胞自噬被抑制时，Bif-1转而激活Bax，导致细胞凋亡发生。

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论文说明：中英文缩略词

声明

前言

第一部分 糖原合酶激酶3β对前列腺癌细胞死亡的调控作用

第二部分 Bif-1 介导GSK-3?调控的前列腺癌细胞死亡的机制研究

第三部分 GSK-3β调控Bif-1 基因表达的机制研究

GSK-3β decide prostate cancer cell death pathway by modulating Bif-1-dependent autophagy

全文结论

综述一 SWI/SNF 复合体与前列腺癌关系的研究进展

综述二 β2 微球蛋白在前列腺癌中的研究进展

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