目的：本课题分为两个部分。第一部分,主要探讨三氧化二砷（As₂O₃）及其活性代谢产物,例如单甲基亚砷酸（MMA^Ⅲ）和二甲基亚砷酸（DMA^Ⅲ）对急性早幼粒细胞白血病（APL）细胞凋亡的不同作用。我们前期实验研究发现,As₂O₃具有较强的诱导NB4细胞分化的作用,而活性代谢产物无分化功能。相反,MMA^Ⅲ和DMA^Ⅲ具有较强的诱导细胞凋亡的作用。本课题以APL细胞NB4为研究对象,对比三种砷化合物诱导细胞凋亡的差异（例如诱导内质网应激的差异作用）,阐明砷化合物诱导凋亡的分子机制。第二部分,以293T和HeLa细胞为载体细胞,过表达PML蛋白或PML-RARα融合蛋白,研究As₂O₃及其活性代谢产物对PML蛋白溶解性和修饰的差异作用,并进一步探讨砷移除对PML蛋白或PML-RARα融合蛋白溶解性及其修饰的影响。方法：第一部分：常规培养NB4细胞,分别加入三种砷化合物iAs^Ⅲ （亚砷酸盐,As₂O₃在生理PH7.4条件下的存在形式）、MMA^Ⅲ. DMA^Ⅲ （1μM）处理不同时间,western blot检测凋亡相关蛋白（PARP和Caspase 3及其裂解片段）和内质网应激相关蛋白（如PERK、JNK、eIF2a、ATF4、CHOP、ASK1等）的表达；流式细胞术检测细胞凋亡率；CHOP短发卡RNA （shRNA）慢病毒侵染NB4细胞,沉默CHOP蛋白的表达；JNK抑制剂SP600125抑制JNK的磷酸化。第二部分：转染PMLⅣ的293T细胞分别加入三种砷化合物处理0.5 h；转染PML不同亚型或PML-RARa的293T或HeLa细胞分别加砷后移除砷培养6 h、24h,收集细胞样本。RIPA buffer和 LDS buffer分别提取上清蛋白（S, RIPA可溶部分）和沉淀蛋白（P, RIPA不可溶部分）,western blot检测PML或PML-RARa蛋白的溶解性及修饰的变化。结果：第一部分：Western blot结果显示,二甲基亚砷酸DMA^Ⅲ,较之三氧化二砷（iAs^Ⅲ）和单甲基亚砷酸（MMA^Ⅲ）,能显著诱导NB4细胞发生内质网应激。通过对内质网应激PERK通路和ASK 1-JNK通路的检测,我们发现这两条通路都有激活。使用CHOP shRNA沉默CHOP蛋白的表达,DMA^Ⅲ诱导的NB4细胞的凋亡并没有显著性降低,因此,PERK通路可能不是DMA^Ⅲ诱导NB4细胞凋亡的主要通路。使用JNK抑制剂SP600125抑制JNK的磷酸化,DMA^Ⅲ诱导的凋亡显著减少,由此可见DMA^Ⅲ主要通过ASK 1-JNK通路诱导NB4细胞凋亡。第二部分：这三种砷化合物中,只有iAs^Ⅲ能够诱导PMLⅣ从上清转移至沉淀,并且显著增加PMLⅣ在沉淀里的修饰。其次,为探讨iAs^Ⅲ治疗APL后疾病复发的机制,我们采用过表达Flag-PML不同亚型（PMLⅣ、PMLⅤ）或Flag-PML-RARa的293T或HeLa细胞加砷后移除砷的模型,分别检测上清和沉淀里PML或PML-RARa的溶解性和修饰的改变。结果发现,iAs^Ⅲ不仅可以诱导PML或PML-RARa从上清转移至沉淀,并促进其修饰,而移除砷后,PML或PML-RARa的修饰减少,且从沉淀转移至上清。为验证沉淀里的修饰成分,我们使用SUMO1、SUMO2/3、Ub作为特异性一抗进行检测,发现只有SUMO1的检测结果与Flag（质粒所带标签）的检测结果一致。结论：第一部分：低浓度（1μM）二甲基亚砷酸（DMAⅢ）能够通过诱导NB4细胞内质网应激,从而引发细胞凋亡,而相同浓度的iAs^Ⅲ、MMA^Ⅲ无此作用；低浓度DMA^Ⅲ诱导NB4细胞凋亡主要通过ASK1-JNK通路,而不是PERK通路。第二部分：较之MMA^Ⅲ, DMA^Ⅲ,只有iAs^Ⅲ能够诱导PMLⅣ或PML-RARa从上清（S）转移至沉淀（P）,并增强其修饰；移除iAs^Ⅲ后,PML或PML-RARα的修饰（如SUMO1）减少,且从沉淀回复到上清。