血管生成素（Angiogenin，Ang）是第一个来源于肿瘤同时具有血管生成能力的蛋白，Ang在很多疾病中的表达水平上调，但不是肿瘤特异性产物，其功能也不仅仅局限于促进血管生成，越来越多的研究表明其在促进肿瘤细胞增殖、存活及抑制肿瘤细胞凋亡方面也起到了重要的作用。Ang可能通过内皮细胞上的假定受体参与信号通路的活化从而促进细胞的增殖，也能在多能性p19鼠胚性癌细胞（pluripotent P19mouse embryonal carcinoma cells）中通过Bcl-2和NF-κB通路起到抗凋亡作用，并能够定位于细胞核中参与对细胞的调控。神经胶质瘤是中枢神经系统原发肿瘤中最常见的类型，而人星形胶质瘤在各类神经胶质肿瘤中最多见（75%），多形性胶质母细胞瘤（Glioblastomamultiforme，GBM）是恶性度最高的脑胶质瘤。目前即使有多种治疗方法但预后仍是很差，严重影响患者的生活质量。在不同的颅内脑瘤中都能检测到Ang的表达，而在低级别星形胶质瘤中表达最低，并且Ang对于胶质瘤的恶性转换起到重要作用。我们利用实时定量PCR检测了Ang在星形胶质瘤各级别组织中的表达，发现其与疾病的恶性程度呈正相关。U87MG细胞属于胶质母细胞瘤细胞株，MTT实验表明Ang能够促进U87MG细胞的增殖，并且上调抗凋亡蛋白Bcl-xL及促癌基因c-myc的表达。在胶质瘤的发生发展和恶性演变过程中，胞内多种信号分子的表达均可能通过影响相关信号通路的变化，加速或延缓病情进展。NF-κB在GBM中是活化的状态，并在GBM中参与细胞的存活、增殖及迁移。在不同级别的星形胶质瘤组织中，随着级别的升高，ERK1/2及p38的磷酸化也升高，表明这两条通路在星形胶质瘤中也是活化的。为进一步探讨U87MG细胞中Ang促进细胞增殖是否与GBM中活跃的信号通路相关，我们用不同浓度的Ang体外刺激U87MG细胞，结果表明其促进了p38和NF-κB通路的活化，但是没有影响ERK1/2的磷酸化，而分别阻断p38及NF-κB通路，结果表明Ang能够通过活化NF-κB通路促进细胞的增殖。同时，Ang能够进入U87MG细胞的细胞核内，阻断Ang的入核部分抑制了Ang促进的细胞增殖。以上结果提示，Ang参与信号通路的调控并通过其核内的作用促进U87MG细胞的增殖。那么，Ang在星形胶质瘤细胞中的作用机制在其他肿瘤细胞中是否存在，我们选择HeLa细胞系进行比较。我们已知Ang能够促进HeLa细胞的增殖并且进入细胞核内，与其在U87MG细胞中所产生的生物学效应一致。但Ang是否参与HeLa细胞中信号通路的调节尚不清楚。结果显示，Ang可以通过活化ERK通路促进HeLa细胞的增殖。同时，Ang在血液方面恶性肿瘤中的作用还不明确，其中恶性淋巴瘤是目前发病率增长最快的恶性肿瘤之一，而B非霍金式淋巴瘤（B-NHL）约占恶性淋巴瘤的60%。结果显示，Ang在B非霍金式淋巴瘤（B-NHL）患者的外周血中的表达与正常人没有明显差异。高浓度的Ang反而抑制了淋巴瘤细胞Ramos的增殖及NF-κB、ERK通路的活化。以上结果提示，Ang在不同细胞内及肿瘤内对于信号通路的调控并不一致，这一现象为更好的阐述Ang对星形胶质瘤的调控提供了有效的比较及分析。为了更好的阐明Ang的表达水平与星形胶质瘤病情进展的关联及调控的分子机制，我们对前期筛选出来的Ang相互作用蛋白FHL3进行了GST pull-down及CoIP实验的验证。FHL3(four and a half LIM domains protein3)属于LIM蛋白质超家族成员，可以通过LIM结构域与蛋白发生相互作用，并且FHL3能够通过Smads介导的信号通路抑制肿瘤细胞的生长。此外，FHL3能够与ERK2相互作用，参与对ERK通路的调控。我们检测发现FHL3的表达水平与星形胶质瘤的病情进展呈负相关，且高浓度的FHL3能够抑制U87MG细胞的增殖，但是在FHL3敲低的情况下，没有影响p38及IκBα的磷酸化，反而促进了Ang诱导的信号分子的活化、Ang的入核及Ang促进U87MG细胞的增殖。这表明FHL3能够通过调控Ang活化的信号通路及Ang的入核从而参与Ang促进的U87MG细胞的增殖。而在HeLa细胞中，敲低FHL3的表达却能够抑制Ang促进的ERK1/2的磷酸化，同时抑制Ang的入核及Ang促进的Ang结合元件（ABE，ctctctctctctctctccctc）的转录激活活性，最终抑制了Ang促进的HeLa细胞的增殖。这表明FHL3也能够通过参与Ang调节的信号通路及其核作用参与Ang促进的HeLa细胞的增殖，但是却起到了与在U87MG细胞中相反的作用。以上结果提示在不同的肿瘤细胞中，FHL3参与介导Ang功能的机制不同。由于FHL3参与Smad通路的调控，但是在U87MG细胞中很难检测到本底水平的Smad2的磷酸化，我们利用Smad通路激活因子TGFβ1来更好的研究Ang的调控机制。结果意外的发现，在U87MG细胞中，TGFβ1抑制Ang的表达和ERK1/2的磷酸化及Ang诱导的p38的活化，这一结果提示，虽然Ang没有直接参与Smad2的磷酸化，但是其与TGFβ1之间的关系能够为进一步研究Ang可能的调控机制奠定基础。而在HeLa细胞中，Ang可以有效的抑制Smad2的磷酸化，但是TGFβ1没有抑制Ang的过表达，反而是Ang抑制了TGFβ1促进的Smad2的磷酸化，这为Ang促进HeLa细胞增殖又提供了一条线索。由于Ang具有核糖核酸酶及转录因子活性，我们选择microRNAs(miRNAs)及其与Ang的反馈调节进一步探讨Ang调控星形胶质瘤可能的分子机制。MiRNAs是一类内源性的长度约为22个核苷酸的非编码小分子RNA。它主要通过与靶标基因3′UTR的完全或不完全配对，降解靶标基因mRNA或抑制其翻译，从而参与细胞增殖、凋亡、分化、代谢和肿瘤转移。MiRNAs在调节内皮细胞功能特别是血管生成方面有重要作用。我们通过生物信息学筛选出对Ang有调控作用的miRNAs，qPCR检测Ang在U87MG细胞的表达，同时选择HeLa细胞、HepG2细胞及HUVEc细胞进行比较分析，结果显示只有在HUVEc中miR409-3p能够在mRNA及蛋白水平抑制Ang的表达。另一方面，由于Ang具有胰核糖核酸酶活性，能够催化rRNA的28S和18S的剪切。同时Ang可能作为转录因子进行调控，其入核后与DNA结合并促进rRNA转录，并且从rRNA基因非转录区克隆得到一段与Ang结合的序列ABE。双荧光素酶报告基因分析显示HeLa细胞中Ang可促进ABE序列的启动子活性，且ABE表现出依赖Ang的启动子活性，这表明Ang可能具有转录因子活性。我们经BLAST分析，选取部分有研究意义的基因，分别调取了其5’上游2000bp以内含有7个以上CT重复序列的部分片段，经双荧光素酶报告基因检测了Ang对这些启动子序列的影响，发现黑皮质素3受体（melanocortin3receptor，MC3R)的部分启动子序列的转录激活活性受到Ang的上调，这表明Ang可能会调控MC3R的表达。我们利用Ang刺激细胞，提取miRNAs，qPCR检测预计的可能受Ang调控的miRNAs的表达水平，结果发现只有miR17-3p在U87MG细胞、HeLa细胞、HUVEc中的表达水平一致，都受到了Ang明显的抑制，并且miR17-3p在星形胶质瘤组织中的表达水平低于正常组织。以上结果提示Ang在U87MG细胞中下调miR17-3p的表达将为深入了解Ang调控星形胶瘤的发生发展提供线索。综上所述，Ang及其与FHL3的相互作用和miRNAs与Ang反馈调节的研究不仅为探讨Ang调控星形胶质瘤抗凋亡的分子调控机制提供新理论和线索，也可为临床癌症治疗提供新的策略，同时还能为癌症治疗药物的研制提供新的靶点。