同源異型基因Zfhx3調(diào)控乳腺上皮細胞泌乳期分化發(fā)育.pdf

1、乳腺癌是癌癥中的一個大類，目前來看，是全球最為危害女性健康的常見癌癥種類之一，其發(fā)病率位于所有女性惡性腫瘤的首位，其致死人數(shù)在所有女性癌癥中僅次于肺癌，當(dāng)考慮到年齡因素時，在20-60年齡段的女性中乳腺癌則是所有女性健康的最大敵人。而乳腺發(fā)育過程的異常往往與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。很多與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展相關(guān)的基因在其表達出現(xiàn)異常時，往往會造成乳腺發(fā)育分化的異常，進而演變?yōu)樽园l(fā)成瘤或使其更具有易感性?？梢哉f，研究乳腺發(fā)育對研究乳腺癌的發(fā)

2、生發(fā)展及診斷和治療是有顯著意義的。Zincfinger homeobox3(ZFHX3)基因(又稱之為AT-motif binding factor1，ATBF1)是我們實驗室發(fā)現(xiàn)的抑癌基因，該基因在多種癌癥的發(fā)生發(fā)展過程中均有所貢獻。該基因所在的染色體區(qū)段在多種癌癥中頻繁缺失，在乳腺癌中其表達顯著下降，且這種下降在臨床上與各種診斷指標密切相關(guān)（如腫瘤大小、腫瘤的分子標志物、腫瘤的分級及病人的預(yù)后生存）。我們的前期研究揭示了該轉(zhuǎn)錄因子在

3、乳腺細胞中與重要的激素信號，如雌激素和孕激素的相關(guān)關(guān)系。本論文則立足于探究在另一重要的激素信號催乳素(prolactin)的作用下的乳腺泌乳期分化發(fā)育過程中，ZFHX3發(fā)揮的作用。
　　我們收集了不同發(fā)育時期的小鼠乳腺組織，這涵蓋了小鼠出生后乳腺發(fā)育的各個階段:青春前期、青春期、成熟期、孕期、哺乳期和退化期?；诘鞍子≯E和免疫組化的分析，我們發(fā)現(xiàn)ZFHX3在小鼠乳腺發(fā)育不同時期的表達呈現(xiàn)泌乳期達到峰值的特點，其表達模式更是提示我們

4、其在小鼠乳腺腺泡腔上皮的成熟分化過程中具有作用。這進一步促進我們研究其在乳腺泌乳期分化中的作用。
　　我們首先使用了一個泌乳期分化的體外細胞模型來研究在泌乳期激素催乳素prolatin和糖皮質(zhì)激素地塞米松（dexamethasone）誘導(dǎo)下，HC11細胞分化過程中ZFHX3的改變所引起的影響和可能的分子機制。HC11是一個能夠在高密度培養(yǎng)且在上述激素的作用下經(jīng)5天以上培養(yǎng)產(chǎn)生類似乳腺微球結(jié)構(gòu)并誘導(dǎo)酪蛋白β-casein（乳汁蛋白的

5、主要成分之一）表達的一個被廣泛使用的體外模型。我們發(fā)現(xiàn)，雖然在上述激素的處理下，ZFHX3的表達和定位并未發(fā)生明顯改變，其在該細胞中的表達本身呈現(xiàn)一個較高的水平，且一旦利用shRNA將Zfhx3的表達水平敲低，則在相應(yīng)的激素誘導(dǎo)下，細胞分化產(chǎn)生乳腺微球的能力以及誘導(dǎo)β-casein的表達水平均受到明顯抑制。這一抑制僅與細胞對催乳素的響應(yīng)受抑制有關(guān)，而與對糖皮質(zhì)激素地塞米松的響應(yīng)無關(guān)。進一步的研究表明，Zfhx3的敲減顯著影響了催乳素誘導(dǎo)

6、的催乳素信號核心分子Stat5的磷酸化水平，且這一作用可能建立在Zfhx3敲減后催乳素受體Prlr的表達下調(diào)的基礎(chǔ)上。
　　進而，我們在小鼠模型上進行了相應(yīng)的實驗設(shè)計并探索了Zfhx3敲除在乳腺泌乳期分化發(fā)育中的作用。我們采用MMTC-Cre介導(dǎo)的Zfhx3乳腺特異性敲除小鼠，收集了泌乳期2天的乳腺組織。乳腺組織的全組織染色表明，Zfhx3敲除后顯著抑制了乳腺泌乳期的發(fā)育，表現(xiàn)為乳腺腺泡發(fā)育的減少。H&E染色給了我們更多的提示，結(jié)

7、果表明，相對于野生型的小鼠乳腺，Zfhx3敲除后的乳腺在泌乳期2天表現(xiàn)為分泌活動的不活躍。利用realtime PCR檢測相應(yīng)的β-casein及一些其他與乳腺泌乳分化的關(guān)鍵基因的表達呈現(xiàn)明顯下降。利用免疫組化分析相應(yīng)組織，發(fā)現(xiàn)與體外模型的結(jié)果一致，乳腺泌乳期發(fā)育的關(guān)鍵因子Stat5磷酸化的水平顯著下降，且這一下降與Prlr的表達下降存在邏輯上相關(guān)性。
　　利用雙熒光素酶報告基因系統(tǒng)，我們進一步探索了Zfhx3與Prlr啟動子之間