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[研究背景]垂体瘤转化基因-1(PTTG1),编码PTTG1蛋白(又称安全素,securin),是在鼠垂体肿瘤细胞中首次分离得到的一种转录因子。PTTG1在人正常组织中表达量低,但是在一些侵袭性实体肿瘤中表达量显著升高,特别是内分泌相关肿瘤。越来越多的证据表明,PTTG1是恶性肿瘤的潜在生物学标记。PTTG1基因沉默后,在多种类型肿瘤中都能起到抑制癌细胞增生及扩散作用。PTTG1沉默后的细胞暴露于DNA损伤因素后,细胞的增殖能力显著降低。PTTG1作为细胞周期调控蛋白之一,在细胞复制,DNA损伤及修复,器官发育,新陈代谢,细胞转化,及细胞衰老等诸多方面都发挥重要作用。PTTG1过表达引起细胞周期蛋白B1,周期蛋白依赖性激酶1(CDK1)及c-Myc表达上调,从而促进角质形成细胞增殖,抑制角质形成细胞早期分化,但细胞终末分化并没有明显改变。PTTG1过表达导致的异常细胞周期调控提示PTTG1在表皮增殖性皮肤病中发挥重要作用,如：银屑病,皮肤鳞状细胞癌。银屑病表皮PTTG1过表达后,通过PTTG1与肿瘤坏死因子-α (TNF-α)的相互作用,会导致细胞周期异常调控以及细胞分化能力减弱。PTTG1在表皮角质形成细胞增殖中的作用机制可能有很多种,大多数并未清楚。为研究这一问题,我们开展了本课题的研究。[目的]明确PTTG1在皮肤角质形成细胞及皮肤组织中的定位；明确PTTG1在正常皮肤组织及体外培养角质形成细胞中的表达量；阐明PTTG1的定位及表达量在银屑病,脂溢性角化,皮肤鳞状细胞癌等皮肤疾病中的表达是否有差异；研究PTTG1在相关皮肤病发生发展中的作用机制。[方法]分别获取来自银屑病,脂溢性角化(SK),皮肤基底细胞癌(BCC)及鳞状细胞癌(SCC)病人皮肤样本,并进行角质形成细胞原代培养。提取组织及细胞的RNA,进行定量PCR实验,分析PTTG1的表达量。免疫荧光及免疫组化法研究PTTG1在不同皮肤组织及细胞的定位。经细胞周期同步化处理,进一步观察PTTG1在细胞周期不同时期的表达差异。运用基因沉默技术,在A431细胞中,将PTTG1靶向沉默后,观察对A431侵袭能力的影响。[结果]一.正常皮肤样本及银屑病皮肤样本中PTTG1的表达：1.PTTG1在正常和银屑病皮肤样本中都有表达。2.正常表皮中,PTTG1主要位于基底层,约10%的基底层角质形成细胞PTTGl阳性。3.在银屑病表皮中,PTTG1表达于基底层及基底上层,约30-40%的基底层及基底上层角质形成细胞PTTG1阳性。4.实时荧光定量PCR法提示银屑病皮肤样本中表皮PTTG1表达量约为正常对照的5倍(P<0.01)。二.皮肤样本、体外培养的正常角质形成细胞、银屑病角质形成细胞及HaCaT角质细胞系中PTTG1的亚细胞定位：1.皮肤样本中Santa Cruz的抗体提示PTTG1主要分布于胞浆,但是Abcam抗体提示PTTG1在胞浆和胞核都有分布。2.在体外原代培养的正常和银屑病角质形成细胞中,PTTG1定位相同,都分布于胞浆。3. HaCaT细胞中,PTTG1遍布于分裂期细胞的整个胞浆。三. PTTG1表达量与细胞周期及cyclin Bl的关系：1.未处理的角质形成细胞,大部分都有PTTG1表达,表达量高低不同。2. PTTG1表达量高的细胞中,相应的cyclin B1的表达量也升高；PTTG1表达量低的细胞中未见cyclin B1表达。3. PTTG1在G2期和M期都可见表达；cyclin B1表达量在G2期开始升高,M期达到高峰。4. PTTG1表达量达高峰时,cyclin B1的表达量也最高,此时分裂期核多形性现象越明显。5.银屑病角质形成细胞在M期PTTG1表达量升高,同时cyclin B1的表达量也升高,并且二者存在空间一致性。四.PTTG1在脂溢性角化病、基底细胞癌及皮肤鳞状细胞癌的表达及免疫定位：1. PTTG1主要分布于胞浆,偶尔可见胞核分布。2.脂溢性角化病中,PTTG1在角质形成细胞中的阳性率约10%。3.基底细胞癌中,PTTG1在角质形成细胞中的阳性率约20%。4.皮肤鳞状细胞癌中,超过80%的细丽都可见PTTG1表达,尤其是低分化肿瘤细胞。五.PTTG1基因沉默导致的A431细胞侵袭能力的改变：1.实时荧光定量PCR结果提示PTTG1基因沉默后,A431细胞中PTTG1的表达量降低了50%。2. Transwell侵袭实验中,靶向沉默后的A431穿过matrigel的细胞数约11±2,对照组约24±4(P<0.01),实验组比对照组明显减少。[结论]一、正常表皮中,PTTG1主要表达于基底层,而银屑病表皮中,PTTG1在基底层及基底上层均有表达；银屑病表皮中PTTG1表达量较正常对照明显增多。二、在体外原代培养的正常和银屑病角质形成细胞中,PTTG1分布于胞浆；HaCaT细胞中,PTTG1遍布于分裂期细胞的整个胞浆。三、PTTG1的表达与cyclin B1表达量存在空间一致性,均在M期达到高峰。四、脂溢性角化病、基底细胞癌及皮肤鳞状细胞癌中,PTTG1主要分布于胞浆,偶尔可见胞核分布,角质形成细胞中PTTG1的阳性率分别为约10%,20%,大于80%。五、PTTG1沉默的A431细胞侵袭能力显著降低。