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本论文的研究工作由以下两部分组成。第一部分,我们对JMJD2B在TSA诱导前列腺癌细胞LNCap凋亡过程中的作用及机制进行了研究。组蛋白去乙酰化酶抑制剂作为一类效果突出的抗肿瘤药物,可诱导多种肿瘤细胞发生凋亡进而起到抑癌的功效。有文献报道,用相应浓度的组蛋白去乙酰化酶抑制剂处理肿瘤细胞会影响众多基因的表达,但其中具体机制还不十分清楚。我们在研究中发现,组蛋白去乙酰化酶抑制剂可影响JMJD2B基因的表达,本实验着重探讨,JMJD2B在组蛋白去乙酰化酶抑制剂TSA诱导下表达水平下调启动凋亡途径的机制。我们的实验结果显示,组蛋白去乙酰化酶抑制剂TSA可浓度和时间依赖的下调JMJD2B基因的表达水平,利用siRNA干涉JMJD2B表达能够促进TSA诱导的细胞凋亡。其中的机制是,TSA对抗凋亡蛋白survivin蛋白水平的下调是依赖JMJD2B的表达降低;Cyclin B1参与JMJD2B对survivin的调控,干涉JMJD2B促进Cyclin B1蛋白的降解。以上实验为应用组蛋白去乙酰化酶抑制剂如TSA协同基因治疗癌症提供了分子理论基础。第二部分,我们发现了干涉RAD21基因可诱导乳腺癌细胞MDA-MB-231衰老,并对其分子机制做了研究。细胞衰老是细胞在形态、结构和功能发生一系列不可逆转的退行性变化并最终走向死亡的过程。已证实,肿瘤发生的主要事件是肿瘤细胞逃逸衰老而进入永生化,因此诱导肿瘤细胞重新获得衰老特性是抑制肿瘤的重要途径之一。为了确定新的诱导肿瘤细胞衰老的基因事件,我们利用siRNA library在人乳腺癌细胞MDA-MB-231中进行高通量筛选,确定了5个重要基因参与肿瘤细胞衰老的诱发和调控过程,并选取其中的RAD21基因,对干涉RAD21诱导乳腺癌细胞MDA-MB-231衰老事件的发生及其可能的机制进行了深入的研究。我们的工作证实,利用人工合成siRNA干涉内源RAD21的表达能诱导人乳腺癌细胞MDA-MB-231衰老样变化,包括抑制细胞增殖,增强衰老相关β-半乳糖苷酶的活性和促进特征异染色质的形成,p21表达水平的上调和pRb磷酸化水平的降低对这一过程至关重要。干涉RAD21可激活pRb-E2F途径,具体机制为,c-Myc的下调参与了pRb的磷酸化调控。报告基因荧光素酶活性分析表明,干涉RAD21是通过抑制c-Myc靶分子CDK4启动子的活性影响CDK4的表达进而阻止其对pRb进行磷酸化。免疫共沉淀(CoIP)和免疫荧光共聚焦实验证实,干涉RAD21促进PML核体形成,PML核体与c-Myc共定位,启动蛋白酶体对c-Myc的降解过程。此外,还发现,p38MAPK信号通路涉及干涉RAD21诱导衰老的过程。我们的研究工作揭示了RAD21未曾报道的新功能,将有助于更好的阐述肿瘤细胞衰老过程中c-Myc下调参与基因调控的模式,并为基于干涉RAD21的分子治疗提供重要的理论基础。综上,我们的研究表明,JMJD2B参与组蛋白去乙酰化酶抑制剂诱导的前列腺癌细胞的凋亡过程;RAD21可能是乳腺癌治疗的一个潜在的有效靶点。