芳香烃受体AhR的内源配体ITE抑制干细胞样肿瘤细胞增殖的机制研究

摘要

肿瘤是一种多步骤发展而成的基因性疾病，科学家们已经发现了多种预防和治疗癌症的靶点。其中一个肿瘤靶蛋白----芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor，AhR)，在肿瘤中的作用备受争议。AhR是一种存在于细胞质的配体激活的转录因子，早期研究的配体大部分属于环境污染物。随着AhR生理功能和内源配体的发现，AhR在肿瘤中的作用有了新的阐释。并且已有少数研究报道AhR可能与Oct4通路相关。2002年发现的2-(1'H-indole-3'-carbonyl)-thiazole-4-carboxylic acid methyl ester(ITE)，是AhR的天然内源配体。ITE能够清除多种人类肿瘤细胞系在小鼠中产生的移植瘤，但对于ITE清除移植瘤的机制还不清楚。
　　本研究旨在探索ITE清除肿瘤的机制以及是否与Oct4相关。通过检测11种人组织AhR的RNA表达水平，我们发现AhR在人体组织中有较广泛的表达。通过检测10种人细胞系，发现AhR在分化的细胞中表达量多，而在未分化的胚胎干细胞和畸胎瘤细胞中表达量很低，Oct4则恰好相反。当诱导分化多能性细胞系胚胎干细胞和畸胎瘤细胞时，随着Oct4表达量的减少，AhR表达量则逐渐增加。由此，我们推断AhR可能与Oct4存在着某些负调控。 由于AhR是一种转录因子，而2011年Bunaciu，R.P.报道预测到Oct4启动子上有AhR靶定的序列。通过序列预测，我们小组预测AhR可能会结合到Oct4A基因的启动子区。体外凝胶阻滞(EMSA)实验证实了ITE能够促进AhR结合到预测的Oct4A基因的启动子序列。体内染色体免疫沉淀(ChIP)实验证明在细胞内ITE能够促进AhR结合到染色体上预测的Oct4A基因的启动子序列。用实时定量PCR方法检测AhR结合到Oct4启动子发挥的转录功能，发现在AhR较高表达而Oct4低表达的U87细胞中，ITE会抑制Oct4的转录，并且抑制Oct4和pOct4-T235的蛋白水平。而在AhR低表达、Oct4高表达的畸胎瘤NCCIT细胞中，过表达AhR后ITE能够促进AhR抑制Oct4的转录。由此，我们证明了ITE能够激活受体蛋白AhR，AhR能够结合到Oct4A基因的启动子区，抑制Oct4A的转录。通过U87细胞成球实验，得到成球的干细胞样肿瘤细胞U87。发现干细胞样肿瘤细胞中Oct4表达量增加，而AhR表达量降低。通过基因芯片，发现ITE能够诱导干性类似的U87细胞分化。而且，ITE能够抑制干细胞样肿瘤细胞和亲代U87的成球与增殖。这样，我们发现通过激活AhR抑制Oct4转录，ITE能够促进干细胞样肿瘤细胞分化。在动物模型中，我们通过移植U87亲代和干细胞样肿瘤细胞到小鼠脑内，证实ITE能够抑制肿瘤在小鼠内的生长。本研究揭示了ITE抑制肿瘤的机制，为ITE作为靶向AhR的肿瘤药物奠定了理论基础。并首次报道AhR抑制Oct4的转录，拓展了AhR在干细胞领域的作用，将环境污染与干细胞和肿瘤领域联系起来。并为AhR作为治疗肿瘤的靶点奠定了基础。

目录

声明

致谢

摘要

缩略词表

第一章 文献综述

1．1 引言

1．2 背景

1．2．1 AhR分子简介

1．2．2 AhR历史

1．2．3 AhR与肿瘤

1．2．4 AhR与干细胞

1．2．5 AhR的转录机制

1．2．6 Kyn、AhR与肿瘤

1．2．7 ITE简介

1．2．8 ITE研究现状(ITE生理功能、ITE与肿瘤以及低毒性)

1．2．9 Oct4与干细胞和肿瘤

1．3 前景展望

第二章 ITE通过AhR介导的Oct4转录抑制，抑制类似干细胞的肿瘤细胞增殖

2．1 引言

2．2 材料

2．3 实验方法

2．4 结果

2．5 讨论与展望

参考文献

作者简历