幾個(gè)血管、淋巴管相關(guān)基因的調(diào)控與功能研究.pdf

1、基因是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ),生物體的一切生命現(xiàn)象如生長(zhǎng)、發(fā)育、代謝、衰老和死亡等均與基因密切相關(guān)?；虻墓δ芎突虻谋磉_(dá)調(diào)控很大程度上決定了微觀世界的細(xì)胞進(jìn)程與宏觀世界的生命現(xiàn)象。對(duì)基因功能和基因表達(dá)調(diào)節(jié)的研究可在一定程度上從分子水平揭示生命現(xiàn)象和疾病的本質(zhì)。血管和淋巴管是體內(nèi)兩個(gè)最大的管狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),對(duì)于胚胎發(fā)育和成體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)維持至關(guān)重要,許多血管、淋巴管相關(guān)基因調(diào)控著血管和淋巴管的形成并在其他生理過(guò)程中也展現(xiàn)出重要功能。本學(xué)位論文開展了三

2、項(xiàng)關(guān)于幾個(gè)重要的血管、淋巴管相關(guān)基因的調(diào)控與新功能的研究,分別如下:
　　第一項(xiàng)研究是微小RNAmiR-503對(duì)兩個(gè)最重要的血管生成因子-FGF2和VEGFA的表達(dá)調(diào)控研究。FGF2和VEGFA是最為重要的血管生成因子,已成為許多缺血性疾病和血管異常疾病的治療靶點(diǎn)并在臨床治療中得到應(yīng)用。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)miR-503可通過(guò)結(jié)合基因的3’-UTR同時(shí)靶向FGF2和VEGFA,并同時(shí)在mRNA水平和蛋白水平抑制FGF2和VEGFA的表達(dá);

3、另外,本研究還發(fā)現(xiàn)miR-503在血管富集型腫瘤-肝癌中表達(dá)沉默,原因是miR-503的啟動(dòng)子被甲基化介導(dǎo)的表觀遺傳修飾調(diào)節(jié)而導(dǎo)致其表達(dá)被抑制,因而對(duì)應(yīng)的靶基因FGF2和VEGFA高表達(dá);體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ途C實(shí),高表達(dá)miR-503下調(diào)FGF2和VEGFA表達(dá)進(jìn)而抑制腫瘤血管生成。同時(shí),本研究也發(fā)現(xiàn),血管生成信號(hào)通路的重要因子-缺氧環(huán)境和缺氧誘導(dǎo)因子HIF-1α均可促使miR-503表達(dá)下調(diào),從而解除或緩解了miR-503對(duì)FGF2和

4、VEGFA的表達(dá)抑制,增強(qiáng)FGF2和VEGFA的表達(dá),促進(jìn)血管生成,這揭示了一條缺氧條件和缺氧誘導(dǎo)因子促進(jìn)血管生成的新機(jī)制:缺氧條件下缺氧誘導(dǎo)因子HIF-1α可通過(guò)下調(diào)miR-503表達(dá)、解除miR-503對(duì)血管生成基因FGF2和VEGFA的抑制來(lái)增強(qiáng)促血管生成信號(hào)?？傮w上,這項(xiàng)研究在功能上鑒定了一個(gè)新的血管生成抑制因子-miR-503,其分子機(jī)制是抑制血管生成因子FGF2和VEGFA的表達(dá),并顯示了miR-503可抑制腫瘤血管生成。這

5、將為基于血管生成的疾病治療如癌癥等提供新的分子靶標(biāo)和在已有的方法上采取新策略。
　　第二項(xiàng)研究是缺氧誘導(dǎo)因子HIF-1α和HIF-2α對(duì)淋巴管基因Prox1的轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究。Prox1是一個(gè)關(guān)鍵的淋巴管發(fā)育與生成基因,對(duì)淋巴管的形成、維持和生成至關(guān)重要,但對(duì)Prox1自身的表達(dá)調(diào)控規(guī)律目前認(rèn)識(shí)不多。缺氧信號(hào)通路是熟知的最為重要的血管生成調(diào)節(jié)因子之一,但缺氧信號(hào)通路與淋巴管生成的關(guān)系尚不明確。在本研究中,生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)Prox1啟

6、動(dòng)子序列上存在高度保守的可被HIF-1α和HIF-2α結(jié)合的缺氧響應(yīng)元件(Hypoxia-ResponsiveElement,HRE);熒光素酶活性報(bào)告基因分析實(shí)驗(yàn)證實(shí)缺氧條件下可由HRE元件介導(dǎo)激活Prox1的轉(zhuǎn)錄;實(shí)時(shí)熒光定量PCR和WesternBlot檢測(cè)揭示缺氧條件下和高表達(dá)HIF-1α或HIF-2α均可在mRNA水平和蛋白水平顯著增加Prox1的表達(dá)量,而敲低HIF-1α和HIF-2α可消除缺氧條件引起的Prox1表達(dá)增加;

7、EMSA和ChIP證實(shí)HIF-1α和HIF-2α在體內(nèi)外均可結(jié)合Prox1啟動(dòng)子的HRE元件;這些結(jié)果說(shuō)明,缺氧條件下,HIF-1α和HIF-2α可轉(zhuǎn)錄激活Prox1表達(dá)。這項(xiàng)研究揭示了淋巴管發(fā)育與生成中的關(guān)鍵基因-Prox1受缺氧條件下和缺氧誘導(dǎo)因子HIF-1α/HIF-2α的調(diào)控,這為缺氧條件下的淋巴管生成提供了新的證據(jù),并揭示了缺氧條件下淋巴管生成的重要潛在分子機(jī)制。
　　第三項(xiàng)研究是血管疾病先天性靜脈畸形骨肥大綜合征(KT

8、S)相關(guān)基因-AGGF1的新功能研究。AGGF1是在KTS的分子遺傳學(xué)研究中首次發(fā)現(xiàn)和克隆的一個(gè)新基因,并初步確定其備血管生成因子功能,即“血管基因”,但AGGF1基因的功能還有許多未知。本研究關(guān)注的是AGGF1基因在腫瘤細(xì)胞中的功能,這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn):AGGF1基因在腫瘤細(xì)胞中展現(xiàn)出強(qiáng)烈的抑癌基因特征,可抑制一系列腫瘤細(xì)胞基本生物學(xué)行為,如抑制細(xì)胞生長(zhǎng)增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯、促進(jìn)細(xì)胞凋亡、增強(qiáng)細(xì)胞DNA損傷修復(fù)和抑制腫瘤細(xì)胞集落形成等,同