论文部分内容阅读
凋亡诱导因子(apoptosis inducing factor,AIF)是一个位于线粒体的含有FAD结合结构域并且依赖于NADH的氧化还原酶。AIF蛋白在细胞内的功能具有两面性。一方面,在某些刺激物的作用下,AIF可以从线粒体释放后进入细胞核参与半胱天冬酶(caspase)非依赖的细胞死亡过程。另一方面,AIF的氧化还原酶活性在线粒体能量生成和呼吸链功能行使的过程中发挥重要作用,因此,又是细胞存活所必需的。针对AIF蛋白这两方面功能的研究可以说卷帙浩繁,但是目前对于AIF与肿瘤之间关系还不是很清楚。本研究首先通过免疫组织化学分析发现结肠癌组织样本中AIF的表达水平和低氧微环境存在负相关的关系。在细胞水平上,我们发现低氧不仅下调AIF的蛋白表达水平,同时也可以抑制其mRNA水平。并且,我们通过多种方法都证实,低氧对AIF的抑制是通过低氧诱导因子HIF-1?实现的。接下来,荧光素酶报告实验证实低氧处理以及HIF-1?过表达都能抑制AIF基因启动子的转录活性,并且是通过作用于其第一个内含子区域内的低氧反应原件(HRE)来实现的。利用染色质免疫共沉淀(CHIP)实验,我们也证实了HIF-1两个亚基HIF-1?和HIF-1?都可以直接结合到该HRE序列上。那么,AIF的表达下调在功能上会有什么效应呢?我们发现敲除AIF可以直接引起肿瘤细胞发生上皮间充质转化(EMT),包括细胞形态的改变,E-cadherin、Fibronectin和Vimentin标志蛋白表达水平的相应改变等。低氧处理引起肿瘤细胞发生EMT的效应早有报道。有意思的是,低氧条件下,通过过表达AIF人为地阻断低氧下AIF的表达下调,可以显著抑制低氧引发EMT的效应;而敲除AIF则可以进一步促进了低氧下EMT的发生。为了解释AIF与EMT之间的关系,我们利用蛋白质组学的方法找到了新的AIF的相互作用蛋白PTEN。我们发现,AIF敲除虽然不影响PTEN的蛋白表达水平,但是可以促进PTEN氧化失活并激活其下游AKT/GSK-3?信号通路,从而引起Wnt/?-catenin信号通路的活化。低氧处理也可以引起肿瘤细胞中这一系列信号通路的活化,但是,AIF高表达可以显著抑制低氧引起的这些效应。总之,我们发现并鉴定AIF为HIF-1的一个新的靶基因,并且其转录活性是受到HIF-1抑制的;AIF的下调通过促进PTEN的氧化失活和激活AKT/GSK-3?/?-catenin信号通路参与了低氧引起的EMT过程。