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本研究论文包括两个部分: (一)Rig-Ⅰ(Retinoic acid inducible geneⅠ)是一个重要的负性调控粒细胞增生的因子; (二)Rig-Ⅰ激活干扰素诱导基因(Interferon-stimulated genes,ISGs)的表达并且抑制急性髓系白血病(Acutemyeloid leukemia,AML)细胞的增殖。通过对Rig-Ⅰ在正常和白血病髓系造血中的生物学功能和相关分子机制研究,我们发现了除识别外源核酸分子诱导Ⅰ型干扰素产生之外(前已报道),Rig-Ⅰ还具有其它重要的内在生物活性,这有助于我们更加深入的理解Rig-Ⅰ生物学功能的多样性。 第一部分Rig-Ⅰ是一个重要的负性调控粒细胞增生的因子 RIG-Ⅰ在先天性免疫中发挥重要作用,它可以识别细胞内的病毒RNA,并通过活化IRF3和NF-κB通路诱导Ⅰ型干扰素的产生。但是,之前我们发现在一个无病毒感染的生物学过程—维甲酸(Retinoic acid,RA)诱导的急性髓系白血病细胞的终末分化过程中,伴随着显著的RIG-Ⅰ的诱导表达。在本研究中,我们发现在正常的髓细胞发育过程中也伴随着Rig-Ⅰ的诱导表达,在小鼠中敲除Rig-Ⅰ基因后会导致进行性的髓细胞增殖异常(Myeloproliferative disorder,MPD)。值得注意的是,MPD表型的出现起源于造血干细胞阶段,是Rig-Ⅰ-/-髓细胞自身的一种缺陷,而重要的调控髓系分化的转录因子Icsbp在Rig-Ⅰ-/-髓细胞中明显下调。由此我们发现了Rig-Ⅰ在调节粒细胞产生和分化中的新的重要生物活性。 第二部分Rig-Ⅰ激活干扰素诱导基因的表达并且抑制急性髓系白血病细胞的增殖 急性早幼粒细胞白血病(Acute Promyelocytic Leukemia,APL)起始于癌蛋白PML/RARα的形成,PML/RARα融合蛋白是潜在的转录抑制因子。在药理浓度下的RA可以结合PML/RARα融合蛋白,激活那些在正常情况下由野生型RARα所调控的下游基因。但是RA究竟是通过调控何种下游机制抑制APL这种恶性造血过程到目前为止仍是不解之谜。RIG-Ⅰ是从全反式维甲酸(ATRA)诱导的APL细胞系NB4的终末分化过程中克隆到的其中一个基因,其mRNA水平在这一过程中显著上调。之前通过对Rig-Ⅰ-/-小鼠模型的研究,我们报道了Rig-Ⅰ在正常粒细胞发育过程中的重要调节作用。为了进一步理解RIG-Ⅰ在RA诱导的APL细胞分化中的贡献,我们将一对前已报道的RIG-Ⅰ siRNA序列整合入miR30a结构,再构建到CMV启动的慢病毒载体中。正如我们预期的,此shRNAmir30可以明显地降低RIG-Ⅰ蛋白的表达水平,将此序列转入HL-60细胞系可以部分抑制ATRA所诱导的HL-60细胞的粒系分化、生长抑制/周期阻滞和细胞凋亡,提示RIG-Ⅰ的上调参与RA诱导的AML细胞的粒系分化。为了研究Rig-Ⅰ上调在体内对APL细胞增殖的影响,我们用空载和Rig-Ⅰ逆转录病毒感染带有PML/RARα的白血病细胞,然后将这些细胞移植到同系小鼠中。空载感染的APL细胞在体内稳定的扩增,而Rig-Ⅰ感染细胞的增殖明显受到抑制。有趣的是,Rig-Ⅰ C端突变体(218-926aa)也有此功能,但N端突变体(1-284aa)没有。此外,我们发现Rig-Ⅰ的表达在APL细胞中引起一些ISGs的表达。同时我们发现在体外IFNγ和IFNα刺激下,Rig-Ⅰ-/-粒细胞的Stat1酪氨酸701位点的磷酸化水平受到抑制。与此相符的是干扰素所诱导的ISGs的上调也被抑制。相反的,RIG-Ⅰ的表达可以诱导STAT1酪氨酸701位点和总蛋白水平的表达。综上所述,我们的结果提示Rig-Ⅰ的表达抑制APL的增殖,这种效应有可能是通过活化Stat1酪氨酸701位点从而上调ISGs表达而完成的。