重组人proEMAPⅡ/p43抑制新生血管生成作用机制研究

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肿瘤的生长、转移、浸润都需要大量的新生血管来提供养料并排出代谢废物。肿瘤生长初期具有促进血管生成的能力,如果能够有效的抑制肿瘤新生血管的生成,肿瘤细胞的生长就会因为得不到足够的养料而受到抑制。抑制肿瘤新生血管生成已经成为肿瘤治疗的新靶点,越来越受到人们的重视。肿瘤新生血管的生成主要是血管生成因子与血管生成抑制因子之间的失衡造成的,具有非常复杂的遗传机制和环境因素。抑制肿瘤新生血管生成主要通过促进血管生成抑制因子的表达及释放或中和已释放的血管生成因子、抑制基底膜的降解、抑制内皮细胞生长及迁移以及阻断内皮细胞表面整合素等机制来实现的。很多肿瘤血管生成抑制剂可以通过影响内皮细胞的细胞周期、促进内皮细胞的凋亡来抑制血管内皮细胞的增殖,进而影响肿瘤血管的生成。p43是作为氨酰tRNA合成酶复合体的一个辅因子被首次发现的。p43在ARS发挥其生物学功能中起到非常重要的作用。p43又称proEMAPⅡ,是单核内皮活化多肽EMAPⅡ的前体。近年来的研究表明,p43蛋白能够以细胞因子的形式分泌到细胞外,并发挥多种生物学功能,主要参与炎症反应、免疫调节以及抑制血管生成等。p43蛋白能够在体外有效的抑制鸡胚尿囊膜新生血管生成,且能够有效的抑制HMEC-1细胞的管腔形成及细胞迁移。虽然对p43蛋白的结够和功能有了一定了解,但对p43蛋白抑制新生血管生成的作用机制尚不清楚。本研究通过p43蛋白作用于HUVEC细胞,研究HUVEC细胞体外管腔形成能力的变化。同时通过细胞周期实验、caspase活性检测及DNAladder检测等方法,检验p43蛋白是否诱导HUVEC细胞的凋亡,验证p43蛋白抑制新生血管生成是否与诱导细胞凋亡有关。结果表明,p43蛋白能够有效的抑制HUVEC细胞的体外管腔形成,进一步验证了p43蛋白能够有效的抑制新生血管的生成;细胞凋亡检测结果表明,p43蛋白不能诱导HUVEC细胞的凋亡。由此我们认为p43抑制新生血管生成不是通过诱导血管内皮细胞的凋亡来实现的。抑制肿瘤新生血管的生成可以通过诱导血管生成抑制因子的表达和分泌来实现,目前已经发现多种血管生成抑制因子包括血管抑素、内皮抑素、血小板因子4、IP10等。我们对p43蛋白作用于HMEC1细胞的基因芯片结果进行分析,发现p43蛋白可以调控多种细胞因子。其中受p43蛋白上调的多种因子与JAK-STAT途径有关。IP10又称为CXCL10,主要是由IFNγ激活JAK-STAT途径产生,另外IL1β、TNFα的分泌也可以诱导IP10的表达。作为趋化因子,IP10主要参与炎症反应,同时具有显著的抑制新生血管生成的作用,并能够有效抑制肿瘤的生长。我们通过实时定量PCR的方法,检测p43蛋白作用于HMEC1细胞后IP10基因表达水平的变化。结果表明p43蛋白能够诱导IP10基因水平上调。通过ELISA的方法分别检测了可能引起IP10上调的细胞因子IFNγ、TNFα及IL1β的表达水平,试图找到引起IP10上调可能的作用机制。结果表明,p43蛋白能够诱导IFNγ的分泌,而对TNFα、IL1β没有明显的影响。IFNγ对IP10的表达主要是经由JAK-STAT途径来实现,其中STAT1在这条途径中具有非常重要的作用。我们通过实时定量PCR的方法检测了STAT1基因水平的变化。结果表明p43蛋白同样能够诱导STAT1基因水平的上调。通过上述实验我们能够确定p43蛋白能够诱导IP10基因水平的上调,且主要是通过促进IFNγ的分泌并激活JAK-STAT途径来实现的。综上所述,我们验证了p43蛋白可以有效的抑制新生血管的生成,p43抑制新生血管生成的活性不是通过诱导血管内皮细胞的凋亡来实现的;另外,我们发现p43蛋白能够促进IFNγ的分泌,并经由JAK-STAT途径来诱导IP10基因水平的上调。
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