Gadd45a對腫瘤血管生成的調(diào)控及分子機(jī)制研究.pdf

1、血管生成在胚胎發(fā)育、機(jī)體穩(wěn)態(tài)的維持、創(chuàng)傷修復(fù)、以及女性生理周期等生理過程中發(fā)揮著重要的作用。而且血管生成異常與多種疾病相關(guān),包括缺血性疾病、慢性炎癥以及惡性腫瘤等。促血管生成能力是非腫瘤組織細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化所必須的,是重要的腫瘤惡性標(biāo)志之一。對腫瘤血管生成的不斷深入研究,為臨床腫瘤治療帶來了許多新途徑。腫瘤血管生成機(jī)制復(fù)雜多樣,是目前腫瘤研究的熱點(diǎn)問題之一。
　　 Gadd45a是一種DNA損傷誘導(dǎo)基因,可被多種應(yīng)激損傷誘導(dǎo)表達(dá)

2、,包括紫外線照射、電離輻射、血清饑餓、化療藥物作用等。Gadd45a可誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯、細(xì)胞凋亡、DNA損傷修復(fù)等。此外研究發(fā)現(xiàn),Gadd45a具有多種抑瘤活性,參與維持基因組穩(wěn)定性,降低MMPs轉(zhuǎn)錄表達(dá),維持細(xì)胞接觸性抑制和同型細(xì)胞間粘附,從而抑制細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移。
　　 本研究通過體內(nèi)體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)Gadd45a可抑制腫瘤血管生成。Gadd45a失活可促進(jìn)移植瘤內(nèi)血管密度升高,增強(qiáng)雞胚尿囊膜血管生成反應(yīng),以及在體外可顯著增強(qiáng)內(nèi)皮細(xì)

3、胞遷移和成管能力。為了進(jìn)一步研究Gadd45a調(diào)控血管生成的機(jī)制,我們對Gadd45a敲除和野生型的MEFs細(xì)胞進(jìn)行了表達(dá)譜芯片分析,發(fā)現(xiàn)有五種促血管生成因子在Gadd45a敲除的MEF細(xì)胞中表達(dá)升高。其中VEGF-A是最重要的促血管生成因子,MMP3屬基質(zhì)金屬蛋白酶,參與細(xì)胞外基質(zhì)重塑。RealTimePCR和westernNot證實(shí)VEGF-A和MMP3的變化與芯片結(jié)果相符。同時(shí),我們發(fā)現(xiàn)在HeLa細(xì)胞中,敲降Gadd45a也可誘導(dǎo)

4、VEGF-A和MMP3表達(dá)升高。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),Gadd45a調(diào)控腫瘤血管生成與STAT3相關(guān)。Gadd45a可抑制STAT3Ser727的磷酸化。STAT3是一種重要的轉(zhuǎn)錄因子,其活性受到兩個(gè)磷酸化位點(diǎn)的調(diào)節(jié),包括Tyr705和Ser727位點(diǎn)。同時(shí),VEGF-A和MMP3是STAT3調(diào)控的下游蛋白。上述結(jié)果提示,Gadd45a可通過抑制STAT3Ser727的磷酸化,下調(diào)VEGF-A和MMP3表達(dá)。STAT3Ser727的磷酸化可

5、受到多種激酶調(diào)控,其中包括p38和mTOR。本研究發(fā)現(xiàn)mTOR特異性抑制劑Rapamycin可顯著抑制這兩株MEFs細(xì)胞STAT3Ser727位點(diǎn)磷酸化。Pulldown實(shí)驗(yàn)證實(shí)GST-Gadd45a可結(jié)合mTOR,而不結(jié)合STAT3。免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)mTOR可結(jié)合Gadd45a和STAT3,高表達(dá)Gadd45a抑制mTOR和STAT3的相互作用,Gadd45a敲除可增強(qiáng)二者的相互作用。此結(jié)果提示,Gadd45a通過抑制mTOR和ST