调控同质cell-in-cell结构形成相关分子的筛选及初步机制研究

发布时间：2020-11-06 01:56

　　 Cell-in-cell结构是指一个或多个活细胞被相邻细胞包裹成细胞套细胞的结构。该结构在多种肿瘤组织广泛存在。研究表明,cell-in-cell结构形成以后可以导致内部细胞发生非自主性死亡(non-autonomous cell death),因此,有学者将这种死亡方式定义为第四类细胞死亡方式,有别于我们熟知的自主性细胞死亡方式(autonomous cell death),如凋亡(apoptosis)、坏死(necrosis)和自噬性死亡(autosis)等。根据效靶细胞类型不同,cell-in-cell结构可分为同质(homotypic)和异质(heterotypic)两种,本研究主要关注同质cell-in-cell结构。过去十年,由细胞形态学现象驱动,同质cell-in-cell结构在形成机制研究上取得了重要进展。现有研究显示,脱离细胞外基质、有丝分裂和葡萄糖饥饿是触发同质cell-in-cell结构形成的三大诱因。同质cell-in-cell结构形成涉及两个核心环节:即粘附连接的建立和肌动球蛋白收缩。已经鉴定得到多个参与调控这两个因素的关键分子,如细胞间粘附分子E-cadherin和α-catenin等,细胞骨架蛋白Actin、myosin等,以及负责信号转导的Rho A和ROCK等。与此同时,新的调控分子(CDKN2A、MRTF、LPAR、PDZ-RhoGEF、Lgl2、TIP50等)不断被报道出来,提示cell-in-cell结构形成是一个受到复杂分子调控的细胞生物学过程,解析其调控的分子机制成为该领域研究的一个重要研究方向。本研究使用两种策略对调控同质cell-in-cell结构形成的分子进行筛选。策略一:采用表型差异结合表达谱分析的方法系统筛选调控同质cell-in-cell结构形成的相关基因。策略二:采用候选分子验证的方法筛选调控同质cell-in-cell结构形成的功能膜脂。使用策略一进行了两轮系统性筛选。在第一轮筛选中,通过对4个cell-in-cell形成率不同的乳腺癌细胞系进行表达谱分析,获得62个差异表达基因;并发现其中的一个基因——IL-8能够通过影响P-cadherin/γ-catenin介导的细胞粘附促进同质cell-in-cell形成。进一步,为了提高基因筛选通量和精准度,选择遗传背景相近的12株同源(isogenic)细胞株开展了第二轮筛选,得到一组与同质cell-in-cell结构形成密切相关的基因;对其中一个候选基因ARHGAP36研究显示:该基因的表达水平与同质cell-in-cell结构形成频率正相关。在低表达细胞中表达ARHGAP36可以有效促进细胞内化、诱导同质cell-in-cell结构的形成,这种促形成作用不依赖于RhoGAP结构域参与,是通过分子内部Arg-rich结构域增强P-cadherin/α-catenin介导的细胞粘附得以实现。在系统筛选的同时,我们还使用候选筛选的方法对调控同质cell-in-cell结构的膜脂进行鉴定。首先从商业化脂质体入手,发现Lipofectamine-2000可以显著抑制同质cell-in-cell形成,这种抑制作用与肌球蛋白轻链的去磷酸化密切相关。继而通过候选成分分析,发现胆固醇、磷脂酰乙醇胺、硬脂酰胺和溶血性磷脂酸等脂质成分可抑制同质cell-in-cell形成,并且单体联合使用可增加抑制效应。与Lipofectamine-2000一样,胆固醇可以抑制肌球蛋白轻链的磷酸化进而抑制cell-in-cell形成。综上所述,本研究首次对调控同质cell-in-cell结构形成的分子进行了系统的筛选,获得一系列参与调控该过程的候选基因和膜脂分子,并对其中重要的候选分子进行了初步的功能研究,探讨了这些候选分子发挥功能的可能机制。发现细胞因子IL-8和膜蛋白ARHGAP36能够分别通过P-cadherin/γ-catenin和P-cadherin/α-catenin增加细胞间粘附来促进同质cell-in-cell结构的形成,而膜脂成分胆固醇能够通过促进肌球蛋白的去磷酸化来抑制同质cell-in-cell结构的形成。本研究为靶向同质cell-in-cell结构形成治疗肿瘤提供了新的干预靶点。
【学位单位】：华南理工大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2019
【中图分类】：Q255
【部分图文】：

身胞质内堆积并自我攻击形成“误杀”[21]。此外，免疫细胞自杀性死酶 B 的自身胞内释放和相邻细胞释放外，其表达的 FasL 也可以通与相邻细胞 Fas 结合的方式自杀或杀伤邻近细胞[22-24]。效靶细胞类型不同，cell-in-cell结构可分为同质（homotypic）和异质（h常，把效靶细胞都是肿瘤细胞的 cell-in-cell 结构称作同质 cell-in-cel分别是淋巴细胞和肿瘤细胞的 cell-in-cell 结构称作异质 cell-in-cell 结注同质 cell-in-cell 结构。质 cell-in-cell 结构的形成机制 cell-in-cell 结构的形成机制是近年的研究热点，基质脱粘（matrix dea饿（glucose starvation）和异常有丝分裂（aberrant mitosis）可诱发同质[25]（图 1-1）。

第一章 绪论该领域的持续发展。从 2005 年开始，NCCD 定期收集（1）以解决与基于形态学理由使用细胞死亡命名相关的问题；（2）精确定义基因，生物化学，药理学和功能（而非形态学）基础上的主要细胞死亡形式；（3）区分死亡过程的附属（相关）方面的基本（因果）死亡方式；和（4）鉴定具有不可逆性质膜透化或完全细胞碎裂的细胞死亡鉴定的共识标准[58,60-63]。图 1-2 展示了其中 14 种主要的死亡类型[64]。

12图 1-3 66 个 RHOGAPs 家族蛋白的功能结构域[70]Figure 1-3 Functional domains of 66 RHOGAPs family proteins然而，并非所有含 RHOGAP 结构域的蛋白都是 GAPs。根据 GAP 刺激的 GTP 酶水解反应的机制，RHOGAP 结构域将精氨酸指直接置于底物 RHO 蛋白的活性位点上以稳
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨延明;芦翠乔;吴丁;王洪春;;小麦细胞膜脂组分与抗盐性的关系[J];河南科学;1988年03期

2 陈少裕;膜脂过氧化与植物逆境胁迫[J];植物学通报;1989年04期

3 ;膜脂——膜蛋白相互作用及其在医学和农业上的应用[J];生物科学信息;1989年01期

4 刘莲英,佘益民;水稻干胚膜脂的气相色谱分析[J];色谱;1993年05期

5 杨福愉;黄芬;王金凤;;膜脂—膜蛋白的相互作用(上)[J];生物化学与生物物理进展;1986年05期

6 石玉杰;姚洪军;;生物膜脂及脂肪酸的分析方法评述[J];生物技术通报;2007年05期

7 杨福愉;黄芬;王金凤;;膜脂—膜蛋白的相互作用(上)[J];生物化学与生物物理进展;1985年05期

8 马建忠;膜脂与植物的抗寒性[J];生物技术通报;1997年02期

9 邓令毅,王洪春;葡萄的膜脂和脂肪酸组分与抗寒性关系的研究[J];植物生理学报;1982年03期

10 陈娜,郭尚敬,孟庆伟;膜脂组成与植物抗冷性的关系及其分子生物学研究进展[J];生物技术通报;2005年02期

相关博士学位论文 前2条

1 阮班展;调控同质cell-in-cell结构形成相关分子的筛选及初步机制研究[D];华南理工大学;2019年

2 党心悦;水文条件和温度对微生物四醚膜脂化合物的影响及其气候意义[D];中国地质大学;2017年

相关硕士学位论文 前10条

1 廖子亚;产四醚膜脂盐碱菌的分布及三株盐碱菌的应用研究[D];中国农业科学院;2019年

2 李明;膜脂成分和亚结构对大肠杆菌生物力学性质的影响[D];南昌大学;2015年

3 齐凌云;叶片膜脂组成变化与耐低氮胁迫的关系[D];西北农林科技大学;2017年

4 缪秀梅;白沙蒿对渗透胁迫的响应及其过程中膜脂构成研究[D];兰州大学;2014年

5 周庆鑫;低温下冬小麦活性氧清除物及膜脂组分对质膜稳定性影响的研究[D];东北农业大学;2014年

6 杨秀梅;类囊体膜脂不饱和度对番茄耐盐性的影响[D];山东农业大学;2008年

7 王鑫月;盐胁迫和铝胁迫对水稻膜脂组分和含量的影响[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2016年

8 王柏;低温胁迫对紫花苜蓿根颈膜脂脂肪酸含量的影响[D];东北师范大学;2011年

9 刘圣权;柠檬醛和辛醛对指状青霉孢子萌发的影响[D];湘潭大学;2016年

10 付晓记;油菜素内酯对受涝牛膝叶片膜脂过氧化和渗调物质的影响[D];河南农业大学;2008年

本文编号：2872499