前列腺肿瘤是男性最常见的恶性肿瘤之一,是男性第五大致死疾病。据统计,在美国,2013年有超过230000的男性被诊断为前列腺肿瘤,致死率高达12%。在中国,由于还没有形成广泛的前列腺肿瘤筛查机制,欠缺规律年度体检,所以尽管目前中国前列腺肿瘤发病率远低于西方世界,但伴随中国人口结构老龄化及医疗水平提高,近年来前列腺肿瘤发病率和死亡率均显著升高。FOXO1是FOXO家族成员之一,参与细胞内多种信号传导途径,在生物体内的很多的生理、病理过程中发挥重要作用。作为一种转录因子,FOXO1是通过调控其靶基因的表达发挥相关生物学功能的。如在多种造血细胞、神经细胞、肿瘤细胞中,FOXO1可上调FasL、Bim、Bcl-6和TRAIL的表达,诱导凋亡等。FOXO1在前列腺肿瘤细胞脱巢凋亡过程中被激活,进而在前列腺肿瘤细胞脱巢凋亡过程中发挥重要作用。NAD+依赖性组蛋白去乙酰化酶Sirtl部分通过抑制FOXO1的乙酰化水平来抑制血管外膜成纤维细胞(VAF)的凋亡。组蛋白去乙酰化酶(Histone Deacetylases,HDACs)是维持染色体基本组成单位核小体中组蛋白乙酰化水平平衡的关键酶类之一,其催化组蛋白的去乙酰化作用。已知HDACs家族共有18个成员,根据结构、酶的功能可将其分为4大类。研究表明HDACs可以通过去乙酰化不同的细胞核转录因子和蛋白等,使得多种抑癌蛋白的表达被抑制,引起细胞过度增殖,最终导致肿瘤发生。本课题旨在通过研究HDAC3对于前列腺肿瘤细胞CWR22RV1中FOXO1的乙酰化水平及其靶基因表达的变化,了解HDAC3以及FOXO1在肿瘤发生过程中所发挥的作用。为解决以上问题,实验内容主要分为以下几个部分:首先使用不同浓度的组蛋白去乙酰化酶抑制剂TSA处理CWR22RV1细胞,发现在用TSA处理之后,CWR22RV1细胞中PSA的表达下降,而作为FOXO1下游靶基因的Bim表达则发生了上升。随后,在前列腺肿瘤细胞CWR22RV1中过表达HDAC1、HDAC2以及HDAC3,通过RT-PCR以及western bloting实验,研究具体哪一种HDAC影响了 FOXO1下游靶基因的表达。发现HDAC3可以改变FOXO1的乙酰化水平,诱导Bim表达下降,同时还在细胞内与FOXO1发生相互作用。最后,构建HDAC3不同的缺失突变体质粒pcDNA3.1(+)-HDAC3-180以及pcDNA3.1(+)-HDAC3-122。将HDAC3野生型和缺失突变体质粒瞬时转染CWR22RV1细胞后,发现过表达HDAC3缺失突变体并未引起FOXO1的乙酰化水平变化,且也不再诱导Bim表达水平的变化。综上所述,本研究初步证实了,在前列腺肿瘤细胞CWR22RV1中,HDAC3与FOXO1蛋白相互作用,通过其去乙酰化酶活性,改变FOXO1的乙酰化水平,从而影响FOXO1下游靶基因的表达。