垂体瘤转化基因-1(PTTG1)在银屑病及皮肤肿瘤中的研究

摘要

[研究背景]
　　垂体瘤转化基因-1(PTTG1)，编码PTTG1蛋白(又称安全素，securin)，是在鼠垂体肿瘤细胞中首次分离得到的一种转录因子。PTTG1在人正常组织中表达量低，但是在一些侵袭性实体肿瘤中表达量显著升高，特别是内分泌相关肿瘤。越来越多的证据表明，PTTG1是恶性肿瘤的潜在生物学标记。
　　PTTG1基因沉默后，在多种类型肿瘤中都能起到抑制癌细胞增生及扩散作用。PTTG1沉默后的细胞暴露于DNA损伤因素后，细胞的增殖能力显著降低。PTTG1作为细胞周期调控蛋白之一，在细胞复制，DNA损伤及修复，器官发育，新陈代谢，细胞转化，及细胞衰老等诸多方面都发挥重要作用。
　　PTTG1过表达引起细胞周期蛋白B1，周期蛋白依赖性激酶1(CDK1)及c-Myc表达上调，从而促进角质形成细胞增殖，抑制角质形成细胞早期分化，但细胞终末分化并没有明显改变。PTTG1过表达导致的异常细胞周期调控提示PTTG1在表皮增殖性皮肤病中发挥重要作用，如:银屑病，皮肤鳞状细胞癌。银屑病表皮PTTG1过表达后，通过PTTG1与肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的相互作用，会导致细胞周期异常调控以及细胞分化能力减弱。
　　PTTG1在表皮角质形成细胞增殖中的作用机制可能有很多种，大多数并未清楚。为研究这一问题，我们开展了本课题的研究。
　　[目的]
　　明确PTTG1在皮肤角质形成细胞及皮肤组织中的定位;明确PTTG1在正常皮肤组织及体外培养角质形成细胞中的表达量;阐明PTTG1的定位及表达量在银屑病，脂溢性角化，皮肤鳞状细胞癌等皮肤疾病中的表达是否有差异;研究PTTG1在相关皮肤病发生发展中的作用机制。
　　[方法]
　　分别获取来自银屑病，脂溢性角化(SK)，皮肤基底细胞癌(BCC)及鳞状细胞癌(SCC)病人皮肤样本，并进行角质形成细胞原代培养。提取组织及细胞的RNA，进行定量PCR实验，分析PTTG1的表达量。免疫荧光及免疫组化法研究PTTG1在不同皮肤组织及细胞的定位。经细胞周期同步化处理，进一步观察PTTG1在细胞周期不同时期的表达差异。运用基因沉默技术，在A431细胞中，将PTTG1靶向沉默后，观察对A431侵袭能力的影响。
　　[结果]
　　一.正常皮肤样本及银屑病皮肤样本中PTTG1的表达:
　　1.PTTG1在正常和银屑病皮肤样本中都有表达。
　　2.正常表皮中，PTTG1主要位于基底层，约10％的基底层角质形成细胞PTTG1阳性。
　　3.在银屑病表皮中，PTTG1表达于基底层及基底上层，约30-40％的基底层及基底上层角质形成细胞PTTG1阳性。
　　4.实时荧光定量PCR法提示银屑病皮肤样本中表皮PTTG1表达量约为正常对照的5倍(P＜0.01)。
　　二.皮肤样本、体外培养的正常角质形成细胞、银屑病角质形成细胞及HaCaT角质细胞系中PTTG1的亚细胞定位:
　　1.皮肤样本中Santa Cruz的抗体提示PTTG1主要分布于胞浆，但是Abcam抗体提示PTTG1在胞浆和胞核都有分布。
　　2.在体外原代培养的正常和银屑病角质形成细胞中，PTTG1定位相同，都分布于胞浆。
　　3.HaCaT细胞中，PTTG1遍布于分裂期细胞的整个胞浆。
　　三.PTTG1表达量与细胞周期及cyclin B1的关系:
　　1.未处理的角质形成细胞，大部分都有PTTG1表达，表达量高低不同。
　　2.PTTG1表达量高的细胞中，相应的cyclin B1的表达量也升高;PTTG1表达量低的细胞中未见cyclinB1表达。
　　3.PTTG1在G2期和M期都可见表达;cyclin B1表达量在G2期开始升高，M期达到高峰。
　　4.PTTG1表达量达高峰时，cyclin B1的表达量也最高，此时分裂期核多形性现象越明显。
　　5.银屑病角质形成细胞在M期PTTG1表达量升高，同时cyclin B1的表达量也升高，并且二者存在空间一致性。
　　四.PTTG1在脂溢性角化病、基底细胞癌及皮肤鳞状细胞癌的表达及免疫定位:
　　1.PTTG1主要分布于胞浆，偶尔可见胞核分布。
　　2.脂溢性角化病中，PTTG1在角质形成细胞中的阳性率约10％。
　　3.基底细胞癌中，PTTG1在角质形成细胞中的阳性率约20％。
　　4.皮肤鳞状细胞癌中，超过80％的细胞都可见PTTG1表达，尤其是低分化肿瘤细胞。
　　五.PTTG1基因沉默导致的A431细胞侵袭能力的改变:
　　1.实时荧光定量PCR结果提示PTTG1基因沉默后，A431细胞中PTTG1的表达量降低了50％。
　　2.Transwell侵袭实验中，靶向沉默后的A431穿过matrigel的细胞数约11±2，对照组约24±4(P＜0.01)，实验组比对照组明显减少。
　　[结论]
　　一、正常表皮中，PTTG1主要表达于基底层，而银屑病表皮中，PTTG1在基底层及基底上层均有表达;银屑病表皮中PTTG1表达量较正常对照明显增多。
　　二、在体外原代培养的正常和银屑病角质形成细胞中，PTTG1分布于胞浆;HaCaT细胞中，PTTG1遍布于分裂期细胞的整个胞浆。
　　三、PTTG1的表达与cyclin B1表达量存在空间一致性，均在M期达到高峰。
　　四、脂溢性角化病、基底细胞癌及皮肤鳞状细胞癌中，PTTG1主要分布于胞浆，偶尔可见胞核分布，角质形成细胞中PTTG1的阳性率分别为约10％，20％，大于80％。
　　五、PTTG1沉默的A431细胞侵袭能力显著降低。

目录

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致谢

摘要

本课题中使用到的主要仪器

主要试剂的配制

英文缩写注释

1 前言

2 材料与方法

3 结果

4 讨论

5 结论

参考文献

综述 垂体瘤转化基因1在皮肤增殖性疾病及皮肤肿瘤中的研究进展

作者简历及在读期间所取得的科研成果