白血病是一类获得性体细胞突变所致的造血细胞恶性肿瘤，发病率占据恶性肿瘤的前十位。其中，急性髓细胞白血病(AML)的发生主要表现为造血干/祖细胞受阻于分化过程中的某一阶段。相应地，通过某些手段诱导AML细胞发生分化可能成为其治疗的重要手段。因此，深入研究AML细胞分化的分子机制对于认识AML的发病学机制和治疗学基础具有十分重要的意义，也是当今肿瘤学研究的重要热点.本论文包括两个部分： 第一部分：低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor-1，HIF-1)和定向造血相关因子AML1蛋白的相互作用研究：HIF-1是一个由氧敏感性的HIF-1α亚基和组成性表达的HIF-1β亚基组成的异二聚体转录因子，它在氧稳态的维持过程中发挥了关键的作用。另一方面，越来越多的证据表明低氧和/或HIF-1也能够调控(诱导或抑制)某些组织细胞比如神经干细胞、成肌细胞、胚胎滋养层细胞、肺动脉成纤维细胞等的分化。最近，我们小组通过体外和体内实验证实了中度低氧和低氧模拟物[氯化钴(CoCl2)和去铁敏(desferrioxamine，DFO)]能够诱导白血病细胞的分化，而这一过程可能是由HIF-1α蛋白所介导的。但是，它是如何参与该事件的，有待深入研究。广为人知的是，一系列的造血相关因子比如CCAAT/增强子结合蛋白(CCAAT/enhancer-binding proteins，C/EBPs)，急性髓性白血病因子1(acute myeloid leukemia-1，AML1，又称Runx1)和PU-1在白血病细胞的分化过程中扮演着重要的角色.此前，我们已经证实HIF-1α能够结合并且增强粒细胞分化相关因子C/EBPα的转录活性，后者的表达能够被特异性的t(8；21)染色体易位融合蛋白AML1-ETO下调。然而我们知道单单是一个转录因子不足以引起白血病细胞的分化，基于AML1在血细胞生成中的重要作用，本部分研究了AML1和HIF-1α蛋白之间的潜在关系.通过LacO(Lac operator)列阵募集，免疫共沉淀(co-immunoprecipitation，Co-IP)和GST沉降实验我们证实HIF-1α蛋白能够与过表达和组成性表达的AML1蛋白发生物理的和直接的相互作用，并且AML1的高度保守的Runt同源功能域(Runt homology domain，RHD)在其中发挥了主要作用。与之一致的是，保留了Runt同源功能域的AML1-ETO融合蛋白也能结合HIF-1α蛋白，其能力比AML1强。更重要的是，我们发现通过这种结合AML1削弱了HIF-1α的DNA结合和转录活性，进而抑制了血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)和葡萄糖转运子-1(glucosetransporter-1，Glut-1)这两种常见的HIF-1α的靶基因的表达；反过来，我们发现为低氧所稳定的HIF-1α蛋白能够增强AML1的DNA结合和转录活性。根据这些结果，我们提出了一个有关HIF-1α在白血病细胞分化和血管生成上具有双重功能的假想。 第二部分：ATRA是临床上很有效的治疗APL的药物，临床上单独或联合使用ATRA可以使APL的病人达到很高的缓解率(85％)。但是随着该药的应用，也有一系列的问题产生，如药物的毒性、复发后耐药性的产生、不同亚型白血病患者对的ATRA反应性差异，都局限了ATRA的临床应用。我们通过对一些活性二萜类小分子化合物的筛选，发现了一号药物可以协同低浓度ATRA诱导多个白血病细胞系的分化，这是非常有意义的。 总而言之，我们得出以下结论: (1)AML1与HIF-1α之间存在物理和功能上的相互作用；(2)二萜类小分子化合物可以协同低浓度ATRA诱导白血病细胞分化。进一步的研究将有利于我们从新的视角去了解低氧诱导白血病细胞分化和血管生成以及二萜类小分子化合物治疗白血病的内在机制。