N-Myc down stream regulated gene1(NDRG1)在白血病細(xì)胞分化中的作用和機(jī)制研究.pdf

1、N-Myc下游調(diào)控基因1（1，NDRG1）是參與應(yīng)激和生長(zhǎng)調(diào)控的細(xì)胞內(nèi)蛋白。在多種腫瘤細(xì)胞分化中發(fā)生上調(diào)，并有抑制轉(zhuǎn)移作用。研究表明，在髓系白血病細(xì)胞U937經(jīng)低氧處理后，NDRG1發(fā)生顯著上調(diào)，并證明與低氧誘導(dǎo)因子-1a（HIF-1a）有關(guān)，另有報(bào)道顯示，U937細(xì)胞在經(jīng)過維甲酸（RA）、維生素D3、弗波酯（TPA）等分化誘導(dǎo)劑處理以后NDRG1都發(fā)生上調(diào)。但是，在其他白血病細(xì)胞分化過程中是否也發(fā)生NDRG1的上調(diào)，以及NDRG1蛋白

2、的上調(diào)在分化過程中發(fā)揮何種作用尚未闡明。本文以髓系白血病U937細(xì)胞為研究對(duì)象，對(duì)NDRG1在分化中的作用進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下： ⑴分化誘導(dǎo)劑全反式維甲酸（ATRA）、TPA、二甲基亞砜（DMSO）誘導(dǎo)U937和NB4細(xì)胞分化，同時(shí)伴有NDRG1蛋白水平的上調(diào)，其中，以ATRA處理兩種細(xì)胞時(shí)NDRG1蛋白水平上調(diào)最為顯著。U937細(xì)胞中，ATRA、TPA可以同時(shí)誘導(dǎo)ndrg1基因水平的上調(diào)，但DMSO處理的U937細(xì)胞中nd

3、rg1基因卻沒有發(fā)生上調(diào)；在NB4細(xì)胞中，則是ATRA與DMSO可以誘導(dǎo)ndrg1 mRNA上調(diào)，TPA卻沒有明顯作用。 ⑵為了了解NDRG1在分化過程中的作用，應(yīng)用shRNA技術(shù)將U937細(xì)胞中的NDRG1進(jìn)行敲除，觀察對(duì)分化的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)NDRG1蛋白被敲除后，各種分化指標(biāo)的檢測(cè)證實(shí)ATRA誘導(dǎo)的U937細(xì)胞分化進(jìn)程明顯受阻。具體表現(xiàn)為，細(xì)胞表面分化相關(guān)抗原CD11c的表達(dá)在濃度為10-7M的ATRA處理48h后，相對(duì)

4、于對(duì)照組，表達(dá)被明顯抑制，細(xì)胞形態(tài)也較對(duì)照組相對(duì)原始；另外，細(xì)胞終末分化的標(biāo)志性基因ncf-1和orm-1在ndrg1 siRNA的細(xì)胞中也明顯減少，這些都顯示了敲除NDRG1的細(xì)胞較未敲除細(xì)胞表現(xiàn)得更加幼稚，即對(duì)藥物誘導(dǎo)的分化反應(yīng)能力下降。但是，單核方向分化誘導(dǎo)劑TPA 20nM誘導(dǎo)的分化卻沒有受到明顯影響，具體表現(xiàn)為，CD11c的表達(dá)沒有受到抑制，細(xì)胞形態(tài)仍然表現(xiàn)為單核細(xì)胞方向的分化。 ⑶在對(duì)NDRG1進(jìn)行敲除以后，為排除可

5、能存在的人為影響因素，從而構(gòu)建了NDRG1誘導(dǎo)表達(dá)的細(xì)胞系，并進(jìn)一步證明了NDRG1在細(xì)胞分化中扮演了至關(guān)重要的角色。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)NDRG1被誘導(dǎo)表達(dá)后，細(xì)胞表面分化相關(guān)抗原CD11c以及CD11b均發(fā)生了陽(yáng)性表達(dá)，且細(xì)胞形態(tài)上也表現(xiàn)出明顯的分化表型，且細(xì)胞形態(tài)上也表現(xiàn)出明顯的分化表型，如胞漿與核質(zhì)直徑比值變小，核型呈腎形改變。 ⑷為了探明NDRG1通過何種途徑發(fā)揮其對(duì)分化的影響，我們檢測(cè)了在NDRG1敲除的細(xì)胞、NDRG1誘導(dǎo)

6、表達(dá)細(xì)胞和對(duì)照組細(xì)胞中與髓系細(xì)胞分化過程密切相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子的水平。PU.1作為分化的重要轉(zhuǎn)錄因子在NDRG1敲除的細(xì)胞中受到了抑制；繼而，對(duì)PU.1起主要調(diào)控作用的轉(zhuǎn)錄因子C/EBP beta也出現(xiàn)了抑制，但另一與分化密切相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子C/EBP alpha卻沒有受到影響，提示NDRG1可能位于C/EBP beta與PU.1的上游，并通過對(duì)這些轉(zhuǎn)錄因子的影響發(fā)揮其在分化過程中的作用。 ⑸本研究認(rèn)為： ATRA通過NDRG1、C/