四跨膜蛋白TM4SF4在急性肝损伤和肝癌中的表达变化和功能研究

发布时间：2020-03-28 03:29

【摘要】： 四跨膜蛋白是一个特殊的细胞膜糖蛋白家族,通常由4个高度疏水的保守跨膜区段,2个较短的胞内区,以及2个差异相对较大的胞外区构成。四跨膜蛋白参与细胞生长增殖、黏附、迁移和浸润等多种功能,是一个极其重要的蛋白质家族。TM4SF4蛋白(Transmembrane 4 superfamily member 4)是一个四跨膜蛋白超家族的成员,最初是作为一个在人小肠上皮细胞和肝细胞中表达的四跨膜糖蛋白被发现的,能够调控细胞密度相关的增殖抑制。我们实验室首先克隆了大鼠中的同源基因rat TM4SF4,并发现它在2/3肝切除后的再生肝中表达升高,推测可能与肝细胞再生相关。但是该蛋白在体内的具体功能和作用机制还不清楚。本论文的第一部分工作,我们采用四氯化碳大鼠急性肝损伤模型,研究了TM4SF4在四氯化碳急性肝损伤中作用。RT-PCR和Western blot检测表明,在四氯化碳急性肝损伤的过程中,TM4SF4的mRNA和蛋白表达都急剧升高。用尾静脉注射的方法,将正义的或反义的TM4SF4表达质粒注入大鼠体内,上调或下调肝脏内TM4SF4的表达;然后用血清ALT/AST活力、肝脏组织学损伤评定等指标来评价肝脏的损伤程度,并用荧光实时定量PCR和Western blot等方法来检测损伤相关基因表达情况的变化。结果表明,TM4SF4的过表达,会加强肝脏的损伤,并使血清ALT、AST活力的升高。而下调TM4SF4基因的表达,则会减轻肝脏的坏死程度,降低血清ALT、AST的活力。TM4SF4的表达上调,还会影响一些生长因子和受体的表达水平,如TNF-α、TNFR1和c-met等。此外,TUNEL检测表明,TM4SF4的表达上调,还能促进CCl4引起的肝细胞凋亡,并且改变一些促凋亡基因和抑凋亡基因的表达。因此,我们的实验表明大鼠TM4SF4基因在四氯化碳诱导的肝脏急性损伤中表达上升,并且在促进肝脏损伤中起重要的作用,其作用机制可能与TNF-α和HGF/c-met信号通路有关。本论文的第二部分工作,我们对TM4SF4蛋白在肝细胞癌中的表达和功能进行了研究。对临床肝癌和癌旁样品的Western blot和免疫组化的检测表明,TM4SF4蛋白在肝细胞癌中高表达,而在相应癌旁组织中的表达明显较低或检测不到。在肝癌细胞中导入TM4SF4表达质粒,TM4SF4基因的高表达能显著促进肝癌细胞的克隆形成能力和细胞增殖速度。采用RNA干扰技术抑制肝癌细胞BEL-7404中TM4SF4基因的表达后,能明显抑制细胞的生长和侵袭能力。免疫荧光共定位实验表明,TM4SF4定位于细胞膜上,并且能在EGF的刺激作用下进入到细胞质中。同时发现抑制TM4SF4的表达,能够使EGFR通路下游JAK激酶和STAT3的磷酸化程度减弱;过表达TM4SF4能够增强STAT3-诱导的启动子的转录活力。我们的实验表明,TM4SF4基因在肝细胞癌中表达上升,TM4SF4的过表达能够促进肝癌细胞的恶性增殖,并参与EGFR/STAT3信号通路的活化。我们的工作第一次对TM4SF4的功能进行了较深入地研究,由此发现了TM4SF4的异常高表达能促进肝脏的损伤和肝癌细胞的恶性增殖,并且第一次对TM4SF4的作用机理进行了初步的探讨,发现TM4SF4与TNF-α、HGF/c-Met和EGFR/STAT3信号通路有关。目前对于这个基因的功能和作用机制、以及表达调控等方面正在进行深入的研究。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：R575;R735.7

【引证文献】