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背景意义近年来大量研究表明,cAMP反应元件结合蛋白(cAMP-response elementbinding protein, CREB)作为原癌性核转录因子,参与肿瘤发生发展过程。传统观点认为,细胞接受外界刺激后活化一系列酶联反应,通过转录因子CREB调控其靶蛋白的转录水平,从而调节细胞的增殖和凋亡过程。深入研究发现,CREB在调控肿瘤发生发展过程中,细胞周期和细胞骨架均发生明显改变。然而,在此过程中CREB所扮演的作用及其分子机制尚需深入研究。本课题以紫杉醇抑制宫颈癌细胞生长后,肿瘤细胞增殖和凋亡过程中所引起的细胞周期和细胞骨架变化为研究对象,首先研究转录因子CREB对细胞周期蛋白(cyclin)和细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)的调控作用,尤其是在凋亡诱导剂(taxol)作用下CREB是否参与调控细胞周期进程;其次使用钙敏感受体(calcium sensing receptor,CaSR)活化剂(Gdcl3)、抑制剂(NPS2390)探讨CaSR对细胞内Ca2+(Intracellular calciumconcentration,[Ca2+]i)以及CREB的影响;第三,深入研究CaSR对细胞骨架纤维排列及其亚型基因表达作用;最后,通过构建CREB负显性突变体(PM)研究凋亡细胞内CaSR调控的细胞骨架亚型基因表达改变是否受CREB所介导。研究方法(1)MTT实验确定紫杉醇的最佳浓度和处理时间;(2)PCR技术构建pCI neo/CREB(PN)重组质粒及pCI neo/CREB-M(PM)定点突变质粒,转染后观察其对cyclins、CDKs和细胞骨架亚型基因表达的影响;(3)流式细胞术检测细胞周期;(4)Western blot检测pCREB、CREB、cyclins以及CDKs蛋白表达;(5)免疫荧光技术检测[Ca2+]i浓度以及细胞骨架纤维排列变化;(6)Real-time PCR检测细胞骨架亚型基因表达;(7)免疫组织化学技术观察组织蛋白表达量。研究结果(1)紫杉醇诱导HeLa细胞发生G2/M期阻滞,G0/G1期和S期细胞数量显著性减少,呈时间和浓度依赖性;同时诱导cyclin A表达量下调,cyclin B1和cyclin D1表达量显著性上调;然而,CREB负显性抑制剂PM联合紫杉醇处理后显著性逆转了cyclin A下调、cyclin B1和D1上调,进而诱导细胞周期阻滞的解除;(2)紫杉醇诱导HeLa细胞[Ca2+]i上调,同时MTs聚集成束状结构并包绕于细胞核外围,而MFs向细胞膜内侧聚集;深入研究发现,紫杉醇处理后β-actin, γ-actin, α-tubulin和β-tubulin四种细胞骨架亚型基因均显著性下调,然而,上述现象被NPS2390/Gdcl3与紫杉醇联合处理所抑制/增强。此外,PM逆转了Gdcl3对γ-actin, α-tubulin和β-tubulin的抑制作用;(3)紫杉醇诱导HeLa细胞内pCREB水平显著性上调,并且呈CaSR活性依赖性;此外,pCREB在肿瘤组织/细胞高于正常组织/细胞。结论(1)紫杉醇通过诱导pCREB水平上调,从而下调cyclin A,上调cyclin B1和cyclin D1表达量,最终诱导HeLa细胞发生G2/M期阻滞,G0/G1期和S期细胞数量显著性减少;(2)CaSR参与调控紫杉醇诱导的细胞骨架排列及其亚型基因表达变化,然而这个过程受转录因子CREB所介导。意义通过研究转录因子CREB在凋亡细胞内细胞周期变化及其相关周期蛋白表达、细胞骨架纤维排列变化及其亚型基因表达的作用,阐述CREB在调控肿瘤细胞增殖和凋亡过程中的分子机制,为以CREB介导的肿瘤靶向治疗研究提供实验依据。