Gab2在SHP-2酪氨酸磷酸酶激活突变所致小鼠髓系异常增殖中的作用

发布时间：2019-11-22 09:41

【摘要】：目的:观察SHP-2信号通路中关键接头蛋白Gab2对SHP-2激活突变引发的小鼠髓系异常增殖是否具有调控作用。方法:用Gab2-/-和SHP-2D61G/+模型小鼠建立4种基因型(SHP-2+/+、Gab2-/-、SHP-2D61G/+和SHP-2D61G/+/Gab2-/-)小鼠,解剖分析其脾大小,外周血白细胞计数,流式细胞术检测外周血及骨髓髓系细胞表面标志分子Mac-1和Gr-1并计数Mac-1和Gr-1阳性髓系细胞比例,骨髓造血干/祖细胞集落形成实验检测小鼠造血干细胞或祖细胞对细胞因子反应性,Western blotting和免疫沉淀实验检测骨髓来源肥大细胞经IL-3刺激后磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)和磷酸化胞外信号调节激酶(p-ERK)的活化水平,以及Gab2与SHP-2蛋白的结合情况。结果:敲除Gab2后显著减轻SHP-2激活突变导致的小鼠髓系增殖表型,主要表现在:脾指数减小,外周血白细胞减少,小鼠髓系来源的Mac-1和Gr-1阳性细胞比例降低。与SHP-2D61G/+小鼠相比,经IL-3刺激后,骨髓细胞的集落形成能力显著降低;骨髓来源肥大细胞内p-ERK和p-Akt表达明显下调,SHP-2D61G/+/Gab2-/-小鼠肥大细胞内无Gab2与SHP-2结合。结论:敲除Gab2可以明显减轻SHP-2D61G/+激活突变导致的小鼠髓系异常增殖,这种减轻作用可能与SHP-2无法与Gab2结合而导致下游信号途径ERK和Akt活化减弱有关。
【图文】：

小鼠骨髓细胞,小鼠,比例,白细胞数

2敲除Gab2降低SHP-2突变导致的小鼠异常增加的外周血白细胞4组小鼠外周血白细胞计数结果显示，与SHP-2+/+小鼠相比，Gab2敲除小鼠外周血白细胞数没有明显变化，SHP-2D61G/+小鼠外周血白细胞数明显增加，而SHP-2D61G/+/Gab2－/－小鼠白细胞数明显低于SHP-2D61G/+小鼠(P＜0.05)，见图2，提示Gab2敲除能降低SHP-2突变导致的小鼠外周血白细胞异常增加。3敲除Gab2降低SHP-2突变小鼠骨髓细胞中髓系比例Gab2敲除后，SHP-2激活突变导致外周血白细胞以及骨髓细胞中髓系异常增加的现象均得到改善。图3显示SHP-2D61G/+/Gab2－/－小鼠骨髓Mac-1和Gr-1阳性细胞比例明显低于SHP-2D61G/+组小鼠(外周血结果相同，未列出)。Figure2．Gab2knockoutreducedthenumberofperipheralwhitebloodcellsthatincreasedbytheSHP-2D61G/+muta-tion．Mean±SD．＊＊P＜0.01vsSHP-2+/+;△P＜0.05vsGab2－/－．图2敲除Gab2降低SHP-2D61G/+突变导致的外周血白细胞异常增高Figure3．TheproportionofMac-1andGr-1positivecellsobviouslydecreasedinthebonemarrow(BM)cellsofSHP-2D61G/+/Gab2－/－mice．Mean±SD．＊＊P＜0.01vsSHP-2+/+;△P＜0.05vsGab2－/－．图3SHP-2D61G/+/Gab2－/－小鼠骨髓细胞Mac-1和Gr-1阳性比例明显低于SHP-2D61G/+小鼠·1006·

蛋白结合,蛋白

蛋白无法与Gab2蛋白结合从而阻断下游信号途径活化SHP-2在细胞信号调控过程中可以和Gab2结合，对MAPK及PI3K信号途径活化起重要作用。实验发现，，SHP-2激活突变的细胞在IL-3刺激下，SHP-2与Gab2结合增加，磷酸化EＲK和Akt水平增高;Gab2敲除阻断了SHP-2D61G/+与Gab2结合，与SHP-2D61G/+小鼠相比，SHP-2D61G/+/Gab2－/－小鼠的肥大细胞在IL-3刺激下，EＲK和Akt磷酸化水平降低，见图5、6。讨论我们前期研究发现SHP-2D61G/+模型小鼠出现明Figure5．ThebindingcapacityofSHP-2D61G/+withGab2．图5SHP-2D61G/+蛋白能与Gab2蛋白结合Figure6．Gab2knockoutreducedthephosphorylationlevelsofEＲKandAktinSHP-2D61G/+mastcells．图6Gab2敲除后，SHP-2突变导致的EＲK和Akt活化减弱显的髓系增殖现象，主要表现在:脾脏明显增大，外周血白细胞增多，且外周血和骨髓细胞中髓系细胞比例明显升高，其机制可能与SHP-2激活突变后导致的与细胞增殖密切相关的MAPK及PI3K信号途径异常活化有关［17-18］。但SHP-2是酪氨酸磷酸酶，其激活突变引起的磷酸酶活性升高理论上应该导致细胞内酪氨酸磷酸化蛋白水平降低，多种细胞信号活性可能会受到抑制。为何在SHP-2D61G/+细胞内出现下游信号的增强呢，这可能与SHP-2还具有接头蛋白功能有关。激活突变的SHP-2可以结合更多的Gab2，进而活化Ｒas-EＲK和PI3K-Akt信号通路［6，17-18］。我们设想，除了抑制激活突变SHP-2的功能外，抑制Gab2的功能有可能减轻SHP-2激活突变导致的髓系异常增殖。为此，我们建立了SHP-2+/+、Gab2－/－、SHP-2D61G/+和SHP-2D61G/+/Gab2－/－4种基因型小鼠，观察模型小鼠髓系增殖情况，果然发现SHP-2D61G/+/G

【参考文献】