脂质运载蛋白型前列腺素D合酶（Lipocalin-type prostaglandin D synthase, LPGDS），具有催化前列腺素H2（PGH2）转化成前列腺素D2（PGD2）的功能。1961年由Clausen首次在人脑脊液中发现，最初被命名为β-微量蛋白（(-TP）。序列结构和蛋白质同源性分析显示，LPGDS属于脂质运载蛋白超家族，这个家族成员多为小分子量的分泌性蛋白质，这些蛋白对特殊的细胞受体和小分子疏水性配体具有高度的结合特性。LPGDS主要分布于哺乳动物的中枢神经系统、雄性生殖系统以及人类心脏。近年来，有关体液中LPGDS的定量研究显示，脑脊液（CSF）中LPGDS的浓度最高，其次是精液、羊膜腔液和尿液，其在CSF中的含量是血液中的34倍，这无疑激发了研究者的兴趣。Saso等检测了脑肿瘤、痴呆、脑积水、视神经炎等中枢神经系统疾病患者CSF中的LPGDS蛋白含量，结果显示仅脑肿瘤病人明显低于正常组，而其它疾病患者与正常组则没有统计学上的差异，因此认为CSF中LPGDS可作为一个潜在的脑肿瘤诊断指标。现已证实CSF中LPGDS来自大脑实质的分泌，而不是通过血脑屏障从其它组织而来。一些研究者通过免疫组化检测了脑肿瘤组织中LPGDS的表达，发现在星形胶质瘤、少突胶质瘤组织中LPGDS免疫染色阴性，这更表明脑肿瘤中LPGDS蛋白的表达降低。但脑肿瘤中LPGDS基因水平的变化，此前未见报道。因此，有必要从该蛋白的转录水平对脑肿瘤中的LPGDS 进行分析研究，以解释LPGDS蛋白变化的分子基础，并且进一步了解LPGDS在脑肿瘤形成、发展中所具有的作用及其机制。 胶质瘤是中枢神经系统中最常见的原发性恶性肿瘤。尽管使用了手术、化疗和放疗等治疗措施，大多数胶质瘤患者的平均生存率仍然很低，因此迫切需要发现新的诊断和治疗手段。 因此，本课题探讨了LPGDS在脑胶质瘤发生、发展中表达变化的分子基础及可能的作用和机制。1. 运用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测脑胶质瘤患者脑组织中LPGDS mRNA表达，以期探讨LPGDS在脑胶质瘤中表达变化的分子基础。用实时荧光定量RT-PCR检测脑胶质瘤组织和胶质瘤细胞株U251中<WP=5>LPGDS mRNA的表达水平。发现35例胶质瘤组织中均有LPGDS mRNA的表达，胶质瘤（I, II级）均值为0.100(0.076；胶质瘤（III, IV级）均值为0.015(0.012；5例正常脑组织均值为 1.020(0.174，统计学分析显示，胶质瘤中LPGDS mRNA水平明显低于正常组织（p<0.05），且LPGDS mRNA表达水平与胶质瘤恶性程度相关，随着胶质瘤恶性程度的升高，降低越明显。在脑组织中，LPGDS主要是胶质细胞合成和分泌。通过进一步测定胶质瘤细胞株U251中LPGDS mRNA的表达水平，从细胞水平明确LPGDS在脑胶质瘤中的变化。结果显示胶质瘤细胞株U251中的表达水平也明显低于正常组织。我们的研究结果明确了脑胶质瘤中LPGDS蛋白含量下降的分子基础。2. 通过体外试验研究LPGDS对胶质瘤细胞株U251生物学行为的影响，以解释LPGDS在胶质瘤生长、发展中的作用。 目前发现LPGDS可诱导PC12和肾LLC-PK1细胞的凋亡。众所周知，凋亡是机体维持平衡的重要机制。对肿瘤细胞的生长和发展而言，逃逸凋亡是至关重要的。我们构建了pcDNA3-LPGDS真核转染质粒，通过基因转染技术将LPGDS基因转入胶质瘤细胞U251中，以期通过体外研究来探讨LPGDS对胶质瘤细胞生物学行为的影响。通过MTT方法观察细胞生长情况，结果显示前4天LPGDS基因转染细胞与对照细胞无明显差别，但4天后，转染细胞的生长明显减慢。这表明LPGDS基因转入细胞后，抑制了细胞增殖。正常细胞在悬浮状态下一般不能增殖，软琼脂培养克隆形成率反映细胞的悬浮生长能力和增殖能力，是细胞恶性转化的重要指标。我们进一步发现LPGDS转染细胞与对照相比，软琼脂克隆形成率明显降低，克隆形成时间长，形成的克隆小，而且细胞间粘附紧密，表明当肿瘤细胞内LPGDS的含量增加时，肿瘤细胞的恶性程度受到抑制。为了明确LPGDS是否通过凋亡机制来发挥作用，用Annexin V 和PT双染试剂流式细胞仪检测转染前后细胞凋亡。结果显示LPGDS能明显增加胶质瘤细胞U251凋亡。这表明LPGDS很可能通过凋亡机制发挥其抑制肿瘤细胞生长的作用。3．LPGDS在胶质瘤中作用机制的初步探讨 在前列腺素合成途径中LPGDS上游的环氧化酶-2（COX-2）与肿瘤发生有密切关系，它能抑制凋亡，促进血管形成，从而促进肿瘤的发生、发展。现已证实COX-2通过PGE2发挥作用，而LPGDS 的催化产物PGD2和其衍生产物PGJ2均可通过诱导凋亡来抑制肿瘤细胞生长。TNF(处理鼠巨噬细胞的研究发现PGD2和PGE2分泌之间存在此消彼长的平衡关系。因PGD2和其衍生物PGJ2<WP=6>生成的多少受制于LPGDS的量和活性，这提示我们LPGDS和COX-2之间可能存在某种拮抗关系，LPGDS诱导凋亡的机制可能与拮抗COX-2的作用有关。因此，我们通过在胶质瘤细胞中高表达LPGDS，研究对COX-2、PGE2和PGD2等的影响，以初步探讨LPGDS抑制胶质瘤细胞生长的机制。LPGDS转染后，通过半定量RT-PCR和免疫印迹技术检测了COX-2 mRNA和蛋白表达水平，结果显示COX-2的表达没有明显地改变。通过酶免疫分析检测了细胞分泌的PGE2和PGD2, 发现LPGDS转染后可导致PGE2的产生?