论文部分内容阅读
Rec Q-BLM解旋酶在DNA的修复、复制、重组和转录等细胞代谢过程和维持基因组的稳定性中具有非常重要的作用。BLM基因的缺陷将引起人类Bloom综合症（Bloom syndrome,BS）,且易患前列腺癌、乳腺癌、肺癌等癌症。其中,2020年前列腺癌（Prostate cancer,PCa）在我国男性恶性肿瘤中发病率居第七位,死亡率居第十位,PCa已逐渐成为影响我国男性生命健康的常见肿瘤之一。有研究表明BLM在PCa细胞系中高表达,在干扰或过表达BLM后,PC3细胞恶性程度相应的降低或增强;EZH2蛋白是多梳抑制复合物2（Polycomb Repressive Complex 2,PRC2）的成员之一,也有研究表明EZH2蛋白与PCa的发生存在密切关系。本论文深入研究了BLM、EZH2与PCa相互关联性,阐明了BLM/EZH2/MDM2/P53的信号调控轴途径,从分子、细胞、组织和动物水平探索了BLM与EZH2蛋白相互作用对PCa的影响及其机制。其主要研究结果如下:1.BLM与EZH2蛋白主要定位于细胞核内,实验发现这两个蛋白其存在相互作用,预测它们在PCa组织的m RNA中表达水平呈极显著正相关应用Western Bloting实验检测发现BLM在PCa细胞系中高表达,以BLM为诱饵蛋白,通过免疫共沉淀实验联合质谱分析发现与BLM存在相互作用的蛋白有541个,利用TCGA和STRING数据库分析可视化了BLM的相互作用蛋白网络及它们在细胞内的调控关系,其中EZH2蛋白是其相互作用的蛋白之一,且BLM与EZH2在PCa中的表达呈极显著正相关(P-Value=7.9e-74)。在此基础上,我们应用GST Pull down发现BLM与EZH2存在直接相互作用,进一步通过间接免疫荧光实验发现BLM与EZH2主要定位于细胞核。2.BLM与EZH2蛋白在PCa组织中高表达,BLM与EZH2在PCa临床样本中的免疫组化得分呈极显著正相关分别应用BLM和EZH2抗体对50例PCa组织、20例增生组织和9例前列腺组织进行免疫组化研究。发现BLM和EZH2蛋白在PCa组织中相比于正常前列腺高表达,且分别呈显著（P<0.05）和极显著（P<0.01）差异,BLM和EZH2的高表达均与患者的T分期（P=0.030,P=0.012）、临床分期（P=0.030,P=0.012）和Gleason分数（P=0.006,P=0.029）存在显著或极显著相关性,但是与年龄、Gleason分级、淋巴结转移和远处转移没有显著相关性,BLM与EZH2在PCa临床样本中的免疫组化得分呈极显著正相关（P<0.001）。3.干扰BLM和EZH2蛋白能够显著抑制PC3细胞的增殖、迁移和侵袭,并可能存在BLM/EZH2/P53的信号调控轴利用BLM特异性抑制剂处理PC3细胞5天后,进行活细胞计数检测,发现ML216的药物浓度与细胞活性呈负相关,且药物处理组与阴性对照组相比差异极显著（P<0.001）,检测细胞周期发现其能够引起PC3细胞在G0/G1期细胞数量的增加。应用si RNA分别单独或同时干扰BLM和EZH2时,发现si BLM和si EZH2的联合干扰能够更加显著抑制PC3细胞的增殖、迁移和侵袭能力,且能够上调PC3细胞中P53蛋白的表达水平,结合生物信息学分析发现在PC3细胞中可能存在BLM/EZH2/P53的信号调控轴。4.体内外实验进一步阐明了在PC3细胞中存在BLM/EZH2/MDM2/P53的信号调控轴以EZH2为诱饵蛋白进行了ChIP-seq试验,发现EZH2蛋白并未能够直接结合P53启动子区,而是通过调控MDM2启动子区间接调控P53蛋白的表达。通过体外实验发现过表达EZH2,能促进PC3细胞的增殖、迁移和侵袭,但在同时干扰BLM时,能够部分削弱其增强效应,反之,在干扰EZH2时,则能减弱了PC3细胞的增殖、迁移和侵袭,而在同时过表达BLM时,能够部分抵消EZH2干扰时的减弱效应,体内裸鼠成瘤实验结果也与上述结果一致。表明在PC3细胞中存在BLM/EZH2/MDM2/P53的信号调控轴。综上,本研究发现BLM与EZH2蛋白主要定位于细胞核,通过免疫共沉淀联合质谱分析和Pull down实验发现BLM与EZH2蛋白存在直接相互作用,生物信息学分析显示BLM与EZH2在PCa的发生中均高表达且呈显著相关性,并在PCa组织中进一步印证了BLM与EZH2的相关性。通过干扰BLM和EZH2蛋白能够显著抑制PC3细胞增殖、迁移和侵袭,体内外实验揭示了在PC3细胞中存在BLM/EZH2/MDM2/P53的信号调控轴途径。弄清BLM-EZH2相互作用影响前列腺癌细胞增殖分子机制,以Rec Q-BLM解旋酶为小分子抗癌药物的靶标,另辟和建立治疗前列腺癌的新途径和新方法,具有重要的理论价值和应用前景。