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血管生成在胚胎发育、机体稳态的维持、创伤修复、以及女性生理周期等生理过程中发挥着重要的作用。而且血管生成异常与多种疾病相关,包括缺血性疾病、慢性炎症以及恶性肿瘤等。促血管生成能力是非肿瘤组织细胞发生恶性转化所必须的,是重要的肿瘤恶性标志之一。对肿瘤血管生成的不断深入研究,为临床肿瘤治疗带来了许多新途径。肿瘤血管生成机制复杂多样,是目前肿瘤研究的热点问题之Gadd45a是一种DNA损伤诱导基因,可被多种应激损伤诱导表达,包括紫外线照射、电离辐射、血清饥饿、化疗药物作用等。Gadd45a可诱导细胞周期阻滞、细胞凋亡、DNA损伤修复等。此外研究发现,Gadd45a具有多种抑瘤活性,参与维持基因组稳定性,降低MMPs转录表达,维持细胞接触性抑制和同型细胞间粘附,从而抑制细胞侵袭转移。本研究通过体内体外实验证实Gadd45a可抑制肿瘤血管生成。Gadd45a失活可促进移植瘤内血管密度升高,增强鸡胚尿囊膜血管生成反应,以及在体外可显著增强内皮细胞迁移和成管能力。为了进一步研究Gadd45a调控血管生成的机制,我们对Gadd45a敲除和野生型的MEFs细胞进行了表达谱芯片分析,发现有五种促血管生成因子在Gadd45a敲除的MEF细胞中表达升高。其中VEGF-A是最重要的促血管生成因子,MMP3属基质金属蛋白酶,参与细胞外基质重塑。RealTime PCR和western blot证实VEGF-A和MMP3的变化与芯片结果相符。同时,我们发现在HeLa细胞中,敲降Gadd45a也可诱导VEGF-A和MMP3表达升高。进一步的研究发现,Gadd45a调控肿瘤血管生成与STAT3(?)目关。Gadd45a可抑制STAT3 Ser727的磷酸化。STAT3是一种重要的转录因子,其活性受到两个磷酸化位点的调节,包括Tyr705和Ser727位点。同时,VEGF-A和MMP3是STAT3调控的下游蛋白。上述结果提不,Gadd45a可通过抑制STAT3 Ser727的磷酸化,下调VEGF-A和MMP3表达。STAT3 Ser727的磷酸化可受到多种激酶调控,其中包括p38和mTOR。本研究发现mTOR特异性抑制剂Rapamycin可显著抑制这两株MEFs细胞STAT3 Ser727位点磷酸化。Pulldown实验证实GST-Gadd45a可结合mTOR,而不结合STAT3.免疫共沉淀实验发现mTOR可结合Gadd45a和STAT3,高表达Gadd45a抑制mTOR和STAT3的相互作用,Gadd45a敲除可增强二者的相互作用。此结果提示,Gadd45a通过抑制mTOR和STAT3的相互作用,下调STAT3 Ser727位点磷酸化,从而抑制STAT3下游VEGF-A和MMP3的表达,最终抑制肿瘤血管形成。综上所述,Gadd45a可通过调节mTOR/STAT3通路,抑制血管生成,从而参与抑制肿瘤的发生发展。