重金屬污染物氯化鎘促進(jìn)SHP-2突變的小鼠胚胎成纖維細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化.pdf

1、我們研究發(fā)現(xiàn),重金屬污染物在腫瘤發(fā)生過程中起重要作用。一方面環(huán)境污染物可以導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生基因突變,從而誘發(fā)惡性腫瘤,另一方面,已經(jīng)發(fā)生基因突變的個(gè)體對環(huán)境污染物的刺激更加敏感,當(dāng)兩者聯(lián)合作用的時(shí)候更容易發(fā)生腫瘤。
　　在過去的研究中,我們觀察了環(huán)境污染物As2O3聯(lián)合SHP-2基因突變對細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化,裸鼠成瘤的影響。在這部分實(shí)驗(yàn)中,我們用As2O3長期低劑量誘導(dǎo)SHP-2突變的小鼠胚胎成纖維細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞增殖,遷移,克隆形成能力均明

2、顯增強(qiáng),同時(shí)裸鼠成瘤實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了誘導(dǎo)后的小鼠胚胎成纖維細(xì)胞具有了體外成瘤能力。因此本課題繼續(xù)研究了 CdCl2處理對 SHP-2突變的小鼠胚胎成纖維細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的影響。
　　在這里,首先要簡單介紹一下 SHP-2(Src homology2-containing protein tyrosine phosphatase,SHP-2)。SHP-2是由PTPN11基因編碼的一種非受體型酪氨酸磷酸酶。我們都知道,在機(jī)體的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中,

3、蛋白酪氨酸激酶和磷酸酶通過其對蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化對多種信號通路發(fā)揮作用,其中就包括對腫瘤的發(fā)生發(fā)展的調(diào)節(jié)作用。那么,SHP-2作為一種普遍存在的蛋白酪氨酸磷酸酶,當(dāng)然也在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。研究表明,SHP-2的突變體在努南綜合征(Noonan syndrome,伴髓系異常增殖病),青少年粒單細(xì)胞白血病(Juvenile myelomonocytic leukemia,JMML)及多種白血病中均發(fā)揮作用,同時(shí),多種實(shí)體瘤

4、中SHP-2也發(fā)揮了重要作用。因此,課題的第一部分就是將SHP-2突變與重金屬污染物鎘結(jié)合在一起,試圖探尋在已有突變的細(xì)胞中,環(huán)境污染物會對其產(chǎn)生怎樣的影響。我們利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)構(gòu)建了D61G/D61Y突變的小鼠模型,并永生化小鼠胚胎成纖維細(xì)胞 MEFs(SHP-2+/+)和MEFs(SHP-2D61G/+),同時(shí)利用環(huán)境污染物氯化鎘處理,觀察在CdCl2誘導(dǎo)下,MEFs細(xì)胞是否發(fā)生惡性生物學(xué)行為的轉(zhuǎn)化,SHP-2的突變體在這一惡性過

5、程中發(fā)揮了怎樣作用。
　　于是我們以0.5μM CdCl2的劑量處理SHP-2+/+和SHP-2D61G/+MEFs細(xì)胞,構(gòu)建穩(wěn)定的誘導(dǎo)細(xì)胞模型后,檢測細(xì)胞增值速度,克隆形成能力,非錨定生長能力及遷移黏附等能力的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn) MEFs細(xì)胞的各項(xiàng)生物學(xué)行為趨向惡性,增殖速度明顯增快,遷移及黏附能力和非錨定生長能力均明顯增強(qiáng)。接著,我們從各個(gè)方面試圖探尋其可能相關(guān)機(jī)制,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過CdCl2慢性處理的細(xì)胞HIF-1α入核激活增多,同時(shí)用

6、CdCl2急性處理MEF細(xì)胞時(shí),P38的磷酸化水平也明顯增高。更有趣的是,我們還發(fā)現(xiàn)多個(gè)microRNA表達(dá)水平的異常。我們先用0.5μmol/LAs2O3急性處理MEFs細(xì)胞48h,提取細(xì)胞中的總RNA,用miRNA芯片雜交技術(shù),檢測多種microRNA的表達(dá)水平變化,篩選出差異明顯的再用RT-PCR進(jìn)行驗(yàn)證。同樣在CdCl2處理MEFs中,我們也檢測了microRNA的表達(dá)水平,驗(yàn)證了相同的結(jié)果。因此,在這一實(shí)驗(yàn)中,SHP-2+/+