α1,3岩藻糖基转移酶-Ⅶ在人肝癌细胞凋亡及转移中的作用

摘要

α1，3岩藻糖基转移酶-Ⅶ(简称FUT7)位于真核细胞的高尔基体中，是主要催化唾液酸化的Lewis抗原SLex岩藻糖基化的一个终末糖基转移酶，它使糖链的加工终止，糖链结构不再改变。细胞凋亡是由多个基因严格控制的细胞程序性死亡过程，它与许多临床疾病都密切相关，而细胞凋亡异常则与大多数恶性肿瘤的发生和转移有关。肿瘤转移是一个非常复杂的过程，而它正是最终导致肿瘤病人死亡的主要原因。为了研究FUT7在人肝癌细胞株SMMC-7721(简称7721)凋亡及转移中的作用，我们采用质粒转染细胞的方法将FUT7cDNA转染到低表达FUT7的7721细胞中，观察转染FUT7质粒后在7721细胞中所产生的一系列生物学效应。
　　我们的研究分为三个部分。首先，由于H202是一种常用的细胞凋亡诱导剂，我们用终浓度为1mM的H202处理细胞，12小时后可以检测到明显的细胞凋亡发生，同时FUT7的mRNA水平也有显著的上升。这就提示FUT7可能参与调节H202诱导的7721细胞的凋亡。接下来，我们构建了pcDNA3-FUT7质粒，用它转染7721细胞并筛选出稳定表达FUT7的细胞克隆。再用H202处理细胞后发现过表达FUT7的细胞凋亡水平明显低于转染空载体的对照细胞，并且过表达FUT7的细胞中p38MAPK的磷酸化水平也明显高于对照细胞，以上结果说明FUT7在H202诱导的7721细胞凋亡过程中具有抗凋亡作用，并且这种作用至少部分通过增强p38MAPK信号通路活性来实现。最后，由于本实验室前期研究工作发现在7721细胞中过表达FUT7可以通过增强Integrin亚基α5的表达来促进细胞的侵袭能力，因此我们同时构建了突变体FUT7的真核表达质粒。用它转染细胞后，我们发现，过表达突变体FUT7和过表达野生型FUT7一样可以增强Integrin亚基α5的表达。这就提示FUT7可以提高7721细胞的侵袭能力，并且这种作用不依赖于FUT7的岩藻糖基转移酶活性，而是通过某些未知的途径上调Integrin亚基α5的表达来实现的。
　　综上所述，我们通过研究首次发现FUT7与H202诱导的7721细胞的凋亡过程有关：1，H202处理诱导细胞凋亡的同时可以上调FUT7的表达水平；2，FUT7在H202诱导的细胞凋亡过程中起到抗凋亡的作用，并且这种抗凋亡作用至少部分通过增强p38MAPK信号通路的活性而实现。另外，我们还发现FUT7可以通过一种不依赖其岩藻糖基转移酶活性的方式增强7721细胞的体外侵袭能力，这种作用可能部分通过上调Integrin亚基α5的表达来实现。以上这些研究结果拓展了我们对FUT7生物学功能的认识，也增加了我们对肿瘤细胞凋亡与转移机制的理解。