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研究背景：在癌症发生和发展过程中,鞘氨醇激酶(sphingosine kinase, Sphk)及其代谢产物鞘氨醇-1-磷酸(sphingosine-1-phosphate, S1P)的作用备受关注。作为一种脂类激酶,SphK在细胞迁徙、增殖、凋亡等过程中具有重要的调控作用。机体内的重要脂质鞘氨醇可通过Sphk的催化而转变为具有促生长作用的因子S1P,也可通过神经酰胺合成酶的作用转变成诱导凋亡作用的因子神经酰胺(ceramide, Cer)。S1P/Cer的平衡能够决定细胞生存还是凋亡,而Sphk是调节这一平衡的关键酶,因此Sphk是细胞存亡的重要调节者。维甲酸类药物是维生素A的结构及功能类似物的总称,这类物质对于调节细胞的增殖、分化和凋亡具有重要作用。维甲酸类药物的作用主要由核内受体维甲酸受体(RAR)和维甲类X受体(RXR)介导,通过激活RAR/RXR二聚体促进含有RXRs或RARs识别元件的靶基因转录而实现。维甲酸受体的表达缺失是癌症发生过程中的常发与重要事件,可能导致肿瘤对维甲酸类药物产生耐药性。本课题旨在将细胞对维甲酸的敏感性高低同鞘氨醇激酶联系起来,探讨SphK2的下调能否提高肿瘤细胞对全反式维甲酸的敏感性以及其相关作用机制。该项研究的对于深入了解鞘脂类代谢产物S1P介导肿瘤产生对维甲酸类药物产生耐药性、发现新靶点和设计维甲酸衍生物具有指导意义。实验方法：以小RNA干扰技术(SiRNA)抑制SphK2表达从而降低SphK2和S1P水平,以克隆形成法检测加入S1P以及干扰SphK2对HT-29细胞生长的影响,并检测ATRA对野生型HT-29以及SiSphK2处理HT-29细胞的生长抑制能力。以流式细胞仪检测S1P升高和降低分别对ATRA所致的细胞G1期阻滞和细胞凋亡作用的影响。以Western blotting法和实时定量PCR法检测S1P对ATRA诱导细胞RARp表达的影响以及相关周期、凋亡和PI3K/AKT等细胞通路的影响。实验结果:Western blotting以及real-time PCR结果表明SiRNA能特异性降低SphK2水平约80%,且在96h内能够保持在对照组的20-30%。0.1μM的S1P能够拮抗10μM ATRA引起的HT-29细胞增殖抑制、受体RARβ的表达、细胞G1期阻滞和细胞凋亡；相反,SphK2干扰降低细胞SphK2水平和S1P水平,从而增强ATRA引起的细胞增值抑制、受体RARβ的表达、细胞G1期阻滞和细胞凋亡。Western blotting结果表明其作用与细胞凋亡通路、P53/p21Wafl/Cipl和EGFR以及PI3K/AKT信号通路相关。实验结论：细胞中S1P高水平能够拮抗ATRA引起的靶基因的转录和受体表达,从而导致肿瘤细胞对ATRA产生耐药性。相反,干扰SphK2基因使其在细胞中水平降低从而降低S1P水平,能够提高肿瘤细胞对ATRA的敏感性。