在非应激条件下,细胞的净生长率和净死亡率之间存在平衡,但这种生理内稳态会随着各种外源胁迫因子的刺激而发生改变。在胁迫条件下,细胞会产生一系列适应性的信号转导,包括具有促凋亡或促生存特性的复杂蛋白网络的改变。其中,过强的胁迫信号会介导激活死亡相关信号产生级联反应。在这些促死亡的应激传感器中,PKR被认为是核糖体应激反应的一种重要的上游激酶,它能够响应ds RNA、促炎因子、生长因子、细胞因子和真菌毒素等多种外源信号,并通过自身磷酸化发挥其高水平激酶功能,如能够激活其底物e IF2α,从而介导抑制翻译效应。除了PKR-e IF2α轴,胁迫条件下诱发的内质网应激反应是另一个关键的促凋亡途径。我们的研究发现了核糖体应激和内质网应激反应的内在关联,即在胁迫条件下,PKR是激活内质网应激IRE1α通路的先决条件,同时PKR参与了胁迫因子诱发的细胞死亡和凋亡进程。除了促凋亡途径外,当外源刺激强度没有超过一定的阈值之时,细胞同时会诱发一系列有利于生存的策略,从应激响应中恢复,维系细胞存活。SPHK1能够响应生长因子、细胞因子等多种外源刺激而被磷酸化,促进S1P的合成,并进一步通过S1P的“inside-out”调控轴介导细胞存活效应。有趣的是,PKR和SPHK1能够被多种相同的胁迫信号同步激活,同时二者均能够介导MAPK和NF-κB信号通路的激活,这表明在应激模式中,SPHK1和PKR二者之间可能存在关联。本研究利用糖体应激反应的模式刺激因子和其他应激信号,进一步地探究并阐述了这两个关键蛋白激酶之间紧密的相互调控作用。首先,我们发现在本研究选取的胁迫因子DON、TNF-α、LPS和UVC的刺激下,SPHK1和PKR的磷酸化水平在短时间内显著上调,表明二者作为应激响应型激酶的功能。本研究对二者在空间和时间上的激活次序进行探究,并发现磷酸化的PKR是SPHK1的上游信号。进一步地,我们发现部分活化的PKR在细胞核中能够磷酸化SPHK1,且二者具有蛋白互作的关系,表明PKR是SPHK1的激酶。在二者所介导的下游信号通路中,我们明确了胁迫因子介导的MAPKs和NF-κB信号通路的激活不是由PKR激活直接驱动的,而是由SPHK1磷酸化激活所介导。在胁迫条件下,这种由PKR介导的SPHK1/S1PR1/MAPKs/IKKα信号转导途径介导了细胞存活效应。虽然PKR广泛参与的细胞凋亡事件,PKR激活SPHK1的发生是细胞内部对抗PKR促凋亡功能的促生存机制。更重要的是,我们进一步地发现激活的SPHK1能够转位至细胞质,通过与未激活型的PKR激酶结构域直接结合,通过阻断PKR的二聚化从而抑制其自磷酸化,并有效的拮抗了PKR介导的IRE1α/XBP1（s）/CHOP凋亡途径,即SPHK1的激活可以负反馈PKR介导的下游凋亡效应。在胁迫条件下,这种负反馈通路对于细胞构建新的内环境平衡具有重要意义。近十年来,SPHK1被报道具有促进肿瘤生成的生理学效应,且与多种抗肿瘤药物的临床耐药性显著相关。一般来说,PKR因其促凋亡功能而被认为具有抑癌效应,PKR功能的抑制或失活与某些癌症的不良预后之间存在一定的关系,被认为是潜在的抗肿瘤靶点。然而,PKR在肿瘤发生的双重作用也被进一步的阐释,但其发生机制尚不明确。本研究在分子机制层面阐明了PKR和促癌因子SPHK1之间存在一种精确调控的平衡关系,同时,激活的PKR和SPHK1在多种细胞系中的表达水平的正相关关系也进一步证明了这一观点。依据这种“自我平衡”的调控模式,以PKR为抗肿瘤作用靶点的药物使用会造成SPHK1活性进一步上调,同时抑制PKR的活性,并有可能造成新的肿瘤耐药风险。综上所述,本研究通过多种分子生物学和细胞生物学手段,较为完整的阐述了PKR和SPHK1交互调控细胞命运的分子机制,即SPHK1和PKR磷酸化水平的“自我平衡”使细胞在胁迫条件下建立了新的内稳态,并重新定义了细胞命运。本研究的开展有助于加深对PKR和SPHK1激酶功能和细胞生物学功能的理解,为研究与细胞死亡和存活相关的上游信号提供了一个新的视角,并为以PKR和SPHK1为抗肿瘤靶点的临床用药提供了新的参考资料。