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视黄酸(retinoic acid,RA)是维生素A的活性代谢产物,具有多种生物化学功能。RA进入细胞核后,能与特异性核受体结合,并调节靶基因的表达,RA的许多生物学效应是通过其核受体介导的。视黄酸受体可分为RAR和RXR两个超家族,每个超家族都有α、β和γ三个成员。RA与其受体的同源或异源二聚体(RXR/RXR、RAR/RXR)结合,活化的受体能与靶基因上的视黄酸反应元件(retinoic acid response element,RARE)结合而调节基因表达。体外实验及临床研究表明,RA可抑制癌细胞增殖、诱导癌细胞分化和凋亡,研究和应用较多的RA是全反式视黄酸(ATRA)和13-顺式视黄酸(13-cRA),目前ATRA和13-cRA已用于白血病、肾癌、乳腺癌、黑色素细胞瘤、皮肤癌等多种癌症的临床治疗,并有较好的疗效。但是,单用RA治疗有一定的缺陷:大剂量RA有较大毒副作用,治疗后易复发或出现对RA的抵抗性或耐药性。因此,探讨克服RA耐药性、降低RA毒副作用的方法具有重要意义。目前认为细胞周期的失调在肿瘤的发生发展中起着关键作用。细胞周期素D1(cyclin D1) 与细胞周期G1期密切相关,它与细胞周期素依赖性蛋白激酶(CDK4/CDK6)在G1期结合形成复合物,使pRb磷酸化而与E2F分离,驱动细胞由G1期进入S期,促使细胞增殖。当cyclin D1表达失控时,则引起细胞增殖周期失调,导致肿瘤的发生。在众多实体瘤及血液瘤中均发现了cyclin D1基因的异常 ,主要表现为:CCND1扩增、染色体易位以及cyclin D1基因多态性的发生等。同时,研究还发现cyclin D1可以作为重要的预后因子,对恶性肿瘤的转移和预后有十分重要的意义。反义(anti-sense, AS)RNA是反义核酸技术的一种,是指能够通过碱基互补与靶RNA(主要是mRNA)特异性结合,抑制靶RNA的功能,从而控制其表达的一类小分子转录物。反义RNA技术作为一种选择性封闭目的基因表达的基因治疗方法,近年来在肿瘤研究与治疗中发展迅速。其中,由于原癌基因的有条件激活被认为是肿瘤发生的最根本原因之一,因此各种癌基因也就相应地成为反义RNA作用的有效标靶。本研究应用DNA重组技术构建了含有cyclin D1 5’端序列反义片段的反义 cyclin D1 RNA表达载体(pCI-neo/RARE3-TK/AScyclin D1),并采用免疫组化方法观测到转染细胞中的反义 cyclin D1表达可受RA调控;同时运用MTT实验、NBT实验、透射电<WP=8>镜观测、免疫荧光检测、RT-PCR以及蛋白免疫印迹等技术手段,初步探讨了RA及其诱导的反义 cyclin D1 RNA表达对HL-60细胞的效应及其可能的分子机制。本研究主要结果如下:1. 采用DNA重组技术成功构建了含有cyclin D1 5’端序列反义片段的真核表达载体(pCI-neo/RARE3-TK/AScyclin D1),转染HL-60细胞,经G418筛选阳性细胞克隆,利用RA处理后,转染组细胞的 cyclin D1表达量明显低于未转染组。表明RA可诱导转染细胞内的反义cyclin D1的表达。2. RA处理pCI-neo/RARE3-TK/AScyclin D1转染和未转染的HL-60细胞后,可以抑制细胞增殖、诱导细胞分化的发生,其中以转染细胞经RA处理后变化更为显著。说明RA可经RA依赖的反义 cyclin D1的表达诱发相关效应的发生,且两者具有协同作用。3. pCI-neo/RARE3-TK/AScyclin D1转染和未转染的HL-60细胞经RA处理后,细胞中的CDK4与Rb mRNA以及CDK4蛋白表达水平降低,同时p16的蛋白表达增强,且均以pCI-neo/RARE3-TK/AScyclin D1转染细胞变化更为显著。推测它们的变化可能在RA依赖的反义cyclin D1对HL-60细胞的相关效应中发挥了重要作用。本课题研究的意义在于:视黄酸可调控的反义 cyclin D1 RNA表达载体的成功构建,使反义cyclin D1在靶细胞内的表达受控于RA,体内应用时不但有利于发挥RA与反义cyclin D1的协同抗肿瘤作用,还可有效避免大量应用RA的毒副作用,同时该项研究为RA与反义核酸技术结合治疗恶性肿瘤提供了实验依据