镉是一种众所周知的体内和体外肾毒性重金属。虽然已经有许多研究涉及镉诱导的肾细胞凋亡的机制,但是在分子水平上,镉诱导肾细胞凋亡的机制还不是很清楚。在本文,报告了镉诱导肾细胞凋亡的机制,以及谷胱甘肽S-转移酶P1(glutathione S-transferaseP1,GSTP1)对镉诱导的细胞凋亡的抑制作用。　　 第一,研究了CdCl2诱导HEK293细胞的凋亡及凋亡过程中caspase-3,Bc1-2,AIF蛋白表达的变化。首先使用MTT法检测发现CdCl2时间和浓度依赖性抑制HEK293细胞的增殖；其次通过光学倒置显微镜、电子显微镜观察到CdCl2能够诱导HEK293细胞变圆脱壁,染色质固缩、边集,凋亡小体形成；最后通过激光共聚焦显微镜观察到CdCl2诱导细胞线粒体膜电位的降低以及使用免疫印迹法检测到细胞中caspase-3酶原和Bc1-2蛋白量的降低和AIF蛋白时间依赖性的从线粒体释放到细胞质然后转移到细胞核中发挥作用。这些数据表明CdCl2通过线粒体途径诱导HEK293细胞的凋亡,为研究镉诱导肾细胞凋亡的分子机制提供科学依据。　　 第二,谷胱甘肽S-转移酶P1(glutathione S-transferase P1,GSTP1)是哺乳动物体内一种重要的解毒酶,参与维持了机体内氧化还原状态的平衡。以往研究表明,GSTP1是一种肿瘤发生的标志性蛋白,在肿瘤细胞对抗癌药物耐药性的形成过程中发挥了重要作用。在本文,研究发现在HEK293细胞中过表达GSTP1蛋白后,可以抑制CdCl2诱导的线粒体膜电位(△Ψm)的降低,减少细胞色素c的释放,抑制CdCl2激活的MAPK激酶(ERK,JNK,P38),以及阻止caspase-3激活,从而抑制CdCl2诱导的细胞凋亡。更重要的,又使用原代大鼠肾小管细胞作为模型,当用腺病毒载体过表达GSTP1蛋白后,GSTP1可以抑制CdCl2诱导的DNA片段化(凋亡细胞的明显特征)。这些结果表明GSTP1能够抑制CdCl2诱导的细胞凋亡。　　 另外,在本论文中还报告了PIASy蛋白结合并调控p73a蛋白功能的研究。P73a蛋白是p53蛋白家族成员之一,具有转录功能,它经过翻译后修饰可参与细胞周期和细胞凋亡的过程。在本研究中,证实PIASy蛋白能够与p73a蛋白相互结合并且利用自身的SUMO化(Sumoylation)连接酶E3活性SUMO化修饰p73a蛋白从而调控p73a蛋白的稳定性和转录活性。过表达PIASy蛋白可以抑制p73a蛋白介导的p21蛋白的转录,因而参与调控细胞周期。这些结果表明PIASy蛋白能够调控p73a蛋白活性,以及PIASy蛋白在细胞周期调控中起重要作用。