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糖原合酶激酶3β调控前列腺癌细胞死亡的机制研究

作　者: 杨俊
导　师: 刘继红；李本义
学　校: 华中科技大学
专　业: 外科学
关键词: 细胞死亡 自噬 坏死 凋亡 糖原合酶激酶 3β前列腺癌
分类号: R737.25
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


糖原合酶激酶3β(Glycogen synthase kinase 3beta, GSK-3β)是一种遗传保守的丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶,在细胞周期代谢、基因转录、细胞凋亡、细胞运动、肿瘤发生等过程中发挥重要调控作用。研究表明,GSK-3β在众多的细胞生命活动中均处于一定程度的持续激活状态,尤其在细胞饥饿条件下,其活性显著增强,表明GSK-3p对于维持饥饿状态的细胞存活具有重要意义,但目前对于GSK-3β调控细胞存活／死亡的机制仍不清楚。本研究旨在通过抑制处于不同生长环境的前列腺癌细胞的GSK-3β活性,观察其对细胞存活／死亡的影响,鉴别并探讨GSK-3β对细胞自噬、凋亡及坏死等不同死亡模式的调控作用,初步阐明饥饿条件下,GSK-3β调控细胞存活／死亡的分子途径。结果表明,在正常培养条件下(10%FBS),通过药物或靶向siRNA抑制GSK-3β活性后,前列腺癌细胞并未发生明显的死亡反应；然而在血清饥饿条件下,抑制GSK3β却导致明显的细胞坏死反应,而且进一步研究发现,该坏死过程中伴随着细胞自噬反应的显著增强。由于细胞饥饿状态本身可诱导一定程度的自噬反应,为探讨细胞自噬在GSK-3β失活诱导的细胞坏死过程中的作用,进一步的实验观察了饥饿条件下,细胞自噬与GSK-3β活性均被抑制后的细胞反应,实验结果显示,细胞自噬被抑制时,GSK-3β失活诱导的细胞死亡却并未消失,而是由坏死反应转化为凋亡反应。为阐明上述GSK-3β活性抑制导致的不同死亡反应的分子机制,本研究对不同细胞死亡通路(自噬,坏死,凋亡)的关键调控分子的蛋白表达变化进行了探讨,结果发现,饥饿状态下抑制前列腺癌细胞GSK-3β活性,可时间／剂量依赖性地上调Bif-1蛋白的表达,促进Bif-1与beclin-1及VPS34形成自噬复合体,增强细胞自噬反应；但在正常培养条件下,Bif-1蛋白表达水平却无明显变化；当同时抑制自噬反应及GSK-3β活性时,凋亡调控因子Bax蛋白的活化结构Bax(6A7)明显增强。然而当抑制Bif-1基因表达后,不同条件下抑制GSK-3β活性导致的细胞自噬、坏死或凋亡等反应均消失,相应条件下,Bax活化明显降低。在进一步的核酸水平研究中发现,抑制GSK-3β活性可明显增强Bif-1基因启动子活性,导致Bif-1mRNA水平上调。综上研究结果表明,GSK-3β通过Bif-1调控前列腺癌细胞的死亡通路。在饥饿状态下,抑制GSK-3β活性可上调Bif-1蛋白表达,诱导细胞发生广泛的自噬反应,最终导致细胞坏死发生,当上述过程中细胞自噬被抑制时,Bif-1转而激活Bax,导致细胞凋亡发生。

全文目录


中英文缩略词  6-7
前言  7-11
  参考文献  9-11
中文摘要  11-13
Abstract  13-14
第一部分 糖原合酶激酶3β对前列腺癌细胞死亡的调控作用  14-39
  实验一 无血清条件下抑制GSK-3β诱导前列腺癌细胞坏死的实验研究  14-22
    材料与方法  14-16
    结果  16-19
    讨论  19-21
    参考文献  21-22
  实验二 抑制GSK-3β增强血清饥饿诱导的前列腺癌细胞自噬的实验研究  22-29
    材料与方法  22-24
    结果  24-26
    讨论  26-27
    参考文献  27-29
  实验三 GSK-3β调控前列腺癌细胞坏死/凋亡转化的实验研究  29-39
    材料与方法  29-31
    结果  31-36
    讨论  36-38
    参考文献  38-39
第二部分 Bif-1介导GSK-3β调控的前列腺癌细胞死亡的机制研究  39-49
  材料与方法  39-42
  结果  42-46
  讨论  46-48
  参考文献  48-49
第三部分 GSK-3β调控Bif-1基因表达的机制研究  49-58
  材料与方法  49-52
  结果  52-55
  讨论  55-57
  参考文献  57-58
英文论文 GSK-3β decide prostate cancer cell death pathway by modulatingBif-1-dependent autophagy  58-92
全文结论  92-93
文献综述  93-113
  综述一 SWI/SNF复合体与前列腺癌关系的研究进展  93-103
  综述二 β2微球蛋白在前列腺癌中的研究进展  103-113
攻读学位期间发表论文目录  113-115
致谢  115-116

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中图分类: > 医药、卫生 > 肿瘤学 > 泌尿生殖器肿瘤 > 男性生殖器肿瘤 > 前列腺肿瘤
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