人源DNA聚合酶δ（polymeraseδ,Polδ）是由p125、p50、p68和p12四个亚基组成的异源四聚体。Polδ是DNA复制过程中主要的聚合酶之一,具有5’-3’聚合酶催化活性和3’-5’核酸外切酶活性,在DNA复制、损伤修复、维持细胞周期的正常进行、保证染色体结构的完整和遗传稳定等方面起着至关重要的作用。人类基因组DNA会受到多种外源性和内源性物质的损害,例如电离辐射、紫外线（UV）辐射、活性氧和脂质过氧化产物等。为了应对DNA损伤和保证基因组的完整性,人体细胞拥有一套完整的防御机制--DNA损伤应答（DNA damage response,DDR）。DDR是一个复杂的多方位信号通路网络,损伤感应蛋白（ATM/ATR）能感知DNA损伤并将信号传导给下游的靶蛋白如Chk1和p53,激活DNA损伤修复通路并调控各种细胞过程,如DNA复制、转录、细胞周期阻滞、细胞凋亡和坏死。本实验室的前期研究结果表明黑素瘤细胞在经过DNA损伤处理试剂HU、MMS和APH处理后,Polδ的p12亚基降解,其它三个亚基表达基本不变;在钙离子诱导的细胞凋亡过程中,p12亚基在凋亡早期降解、中期回复,在凋亡晚期再降解。DNA聚合酶Polδ在DDR和细胞凋亡过程中发挥着重要的作用。那么在UV-C诱导的DNA损伤中,细胞如何应对?有哪些Polδ相关蛋白参与其中呢?对应p12降解,响应蛋白又是如何协同调控?目前的研究还不多,仍需进一步探索。在本研究中,我们首先采用CCK-8法、细胞计数法、细胞划痕法和流式细胞术等技术观察UV-C辐射后培养不同时间处人宫颈癌细胞（Hela细胞）增殖能力、细胞迁移能力、细胞周期分布和细胞凋亡的变化情况。结果如下:1、CCK-8和细胞计数实验发现Hela细胞在经20 J/m2和30 J/m2剂量的UV-C辐射后均明显导致细胞增殖能力下降和细胞数目明显减少。2、细胞划痕实验表明20 J/m2剂量的UV-C辐射抑制Hela细胞水平迁移能力。3、细胞周期分析揭示20 J/m2剂量的UV-C辐射诱导Hela细胞细胞周期阻滞在G1/S期。4、在形态学和流式图中均发现Hela细胞在正常情况下也存在细胞凋亡,培养时间相同时,随UV-C剂量增加,凋亡率增加。本论文实验结果表明:UV-C辐射能够抑制Hela细胞增殖、降低Hela细胞迁移速率、诱导Hela细胞周期阻滞和增加Hela细胞的凋亡和坏死比率。5、Hela细胞经UV-C处理后,DNA聚合酶Polδ快速响应,p12亚基降解,其他三个亚基基本没有变化,Polδ四聚体转换为三聚体。然后,我们根据以上研究结果,利用20 J/m2和30 J/m2剂量的UV-C辐射分别诱导Hela细胞的细胞周期阻滞和细胞凋亡,利用蛋白免疫印迹（Western blot）分析Polδ各亚基及相关蛋白的表达水平变化。结果发现:1、在经20 J/m2剂量的UV-C辐射诱导的细胞周期阻滞过程中,Polδ的p12亚基先降解后回复,其他三个亚基蛋白水平变化不大,单链DNA损伤响应蛋白Chk1（Ser345）及其下游信号分子p53（Ser15）磷酸化水平上升。2、在经30 J/m2剂量的UV-C辐射诱导的细胞凋亡过程中,p12亚基出现先降解后回复再降解的现象,具有明显的时相性;Chk1（Ser345）和p53（Ser15）磷酸化水平上升;凋亡相关蛋白Bax表达上调;凋亡下游相关蛋白Caspase-9和Caspase-3的剪切化激活明显上升。3、与UV-C处理组相比较,在经30 J/m2剂量的UV-C辐射诱导细胞凋亡的同时利用蛋白酶抑制剂MG132抑制p12亚基降解后,Hela细胞中的p53（Ser15）磷酸化水平上升,CD95、PCNA和Bax蛋白表达上调,Bcl-2蛋白表达下调。综合以上结果我们认为:为应对UV-C辐射造成的DNA损伤,细胞DDR系统迅速响应,一方面诱导动态的Chk1、p53、Bax、Caspase-9和Caspase-3信号协同活化,激活ATR-Chk1-p53信号通路,引发细胞周期阻滞及凋亡。另一方面,Polδ快速响应,p12亚基降解,导致细胞内DNA聚合酶Polδ由四聚体（Polδ4）转化为三聚体（Polδ3）形式,进行损伤修复。两者协同作用,共同应对DNA损伤。本论文研究加深了对DNA损伤反应新的响应机制和DDR信号传导通路的理解,也为以Polδ作为潜在新靶标,设计新的肿瘤诊断和治疗手段来抗击癌症等多种疾病提供了理论参考。