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组蛋白家族成员之一H2AX是一种新的肿瘤抑制因子,其C末端的磷酸化(第139位点丝氨酸和第142位点酪氨酸)参与调节细胞凋亡尤其肿瘤细胞凋亡。本研究拟探讨慢性髓性白血病(chronic myelogenous leukemia, CML) I临床治疗药物伊马替尼(imatinib, IM)诱导抑癌蛋白H2AX磷酸化的信号转导机制及其与肿瘤细胞凋亡的关系。本研究利用细胞培养技术,体外培养白血病细胞株K562细胞；显微镜技术和流式细胞技术分别观察和检测K562细胞的凋亡现象；及伊马替尼等药物处理后,提取总蛋白和组蛋白后,进行蛋白免疫印迹法(Western blotting)检测相应抗原抗体的表达等。分析研究伊马替尼诱导CML致病细胞(K562细胞)中H2AX磷酸化和凋亡,及其信号转导通路的分子机制。结果发现了,(1)伊马替尼诱导K562细胞内组蛋白H2AX分子C末端丝氨酸139(Ser139)和酪氨酸142(Tyr142)磷酸化,且这种磷酸化作用随着伊马替尼作用时间和剂量增加而增强。组蛋白H2AX分子N末端第5位点赖氨酸乙酰化作用(Lys5)不受伊马替尼处理的影响,K562细胞内保持了高水平的内源性乙酰化H2AX (Lys5),值得研究人员进一步研究。伊马替尼在刺激组蛋白H2AX(Ser139/Tyrl42)磷酸化同时也诱导K562细胞凋亡,提示组蛋白H2AX(Ser139/Tyr142)磷酸化与K562细胞凋亡相关；(2)伊马替尼处理K562细胞后激活凋亡标志蛋白caspase-3(34kDa)产生活化性片段caspase-3(17kDa),活化的caspase-3(17kDa)进而切割其下游蛋白激酶Mst1(mammalian STE20-like kinasel, Mstl)(54kDa),产生活化性Mstl片段(34kDa)。同时K562细胞发生凋亡,提示caspase-3/Mst1信号通路可能参与凋亡和H2AX(Ser139/Tyr142)磷酸化作用；(3) caspase-3印制剂Z-VAD处理K562细胞后,阻断伊马替尼诱导的caspase-3和Mstl活化以及H2AX (Ser139/Tyr142)磷酸化作用,同时伊马替尼诱导的凋亡作用也受到抑制；(4)伊马替尼处理K562细胞后能够刺激威廉斯综合征转录因子WSTF (Williams Beuren syndrome transcription factor)的表达,但是,另一个据报道可以调节H2AX(Serl39)脱磷酸化的蛋白Wipl (wild-type p53-induced phosphatase1, Wip1)不受影响,推测WSTF因子可能诱导组蛋白H2AX(Tyr142)磷酸化,进而调节凋亡；而Wipl对组蛋白磷酸化以及肿瘤细胞的凋亡没有影响。最终结论是caspase-3/Mstl信号通路调节伊马替尼诱导的H2AX(Ser139/Tyrl42)磷酸化作用,进而调控白血病细胞系K562凋亡。