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目的: Ⅲ型去乙酰化酶SIRTUIN1(SIRT1)通过去乙酰化组蛋白和众多非组蛋白因子调控基因转录,细胞能量代谢,细胞增殖和凋亡等一系列细胞功能。由于酶活性依赖于NAD+,SIRT1既能感知能量代谢的变化又能调节能量代谢的稳态。最近的研究发现SIRT1对代谢相关性疾病如糖尿病,肥胖,动脉粥样硬化都具有保护作用。此外,使用转基因动物所做的一些研究证明SIRT1在某些癌症中具有很强的肿瘤抑制作用。然而,SIRT1在肿瘤转移过程中的作用还未见报道。有研究发现SIRT1能够通过去乙酰化核因子kappa B(nuclear factor kappaB,NF-κB)抑制高脂饮食诱导的慢性炎症进而抑制脂肪肝和肝癌的发生。由于炎症环境能够促进肿瘤细胞的侵袭和转移,我们推测SIRT1有可能可以抑制癌细胞的侵袭和转移。和炎症一样,缺氧也是肿瘤微环境的重要组成部分,缺氧促进癌细胞的移动和侵袭,维持肿瘤干细胞的特性,并有助于癌细胞形成化疗药物和放射疗法的抗性。有研究报道SIRT1能够去乙酰化缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor1α,HIF1α)并抑制其功能。已知HIF1α具有促进肿瘤转移的活性,其抑制因子SIRT1则可能抑制肿瘤的转移。而且有研究报道缺氧可以抑制SIRT1的表达。综上,我们推测SIRT1具有抑制癌细胞转移的能力,而缺氧很可能是通过抑制SIRT1的表达而促进癌细胞的移动和侵袭。我们希望借此来探讨激活SIRT1的表达或活性是否可以成为一种有希望的治疗转移性癌症的新方法。方法:我们使用三气培养箱设置1%浓度的氧气来模拟在缺氧的环境下培养细胞。在人的肝癌细胞系HepG2,卵巢癌细胞系SKOV3,肺癌细胞系A549和乳腺癌细胞系MCF7中,使用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和免疫印迹检测缺氧对SIRT1mRNA和蛋白质水平的影响。通过荧光素酶报告基因试验研究SIRT1启动子上介导缺氧诱导的转录抑制的反应原件序列。通过染色质免疫共沉淀试验(chromatin immunoprecipitation,ChIP)研究转录因子specificity protein1(Sp1)与SIRT1启动子的结合状况。通过瞬时转染和使用白藜芦醇(resveratrol)处理细胞的方法分别过表达或是激活SIRT1。通过transwell侵袭试验检测SKOV3细胞的体外侵袭能力。使用卵巢癌小鼠模型观察SIRT1激活对于SKOV3细胞体内转移能力的影响。通过oncomine在线数据库研究SIRT1在人卵巢癌组织中的表达水平。通过转染小干扰RNA的方法观察抑制protein inhibitor of activated STAT4(PIAS4, PIASy)的表达对于SKOV3细胞侵袭和转移能力的影响。结果:SIRT1的过表达可以抑制缺氧引起的SKOV3细胞的侵袭。SIRT1的激活剂白藜芦醇可以抑制缺氧引起的SKOV3细胞体外的侵袭能力和体内的转移能力。NAD+生物合成途径中的限速酶烟酰胺磷酸核糖基转移酶(nicotinamidephosphoribosyltransferase,NAMPT)的过表达可以抑制SKOV3细胞的侵袭能力。相对于正常组织,SIRT1在卵巢癌组织中的表达显著下降。缺氧抑制HepG2,SKOV3,A549和MCF7四种人肿瘤细胞中SIRT1基因的mRNA和蛋白质水平。缺氧能够降低转录因子Sp1与SIRT1启动子的结合能力。缺氧能够通过增加PIASy的表达促进Sp1的SUMO化修饰。干扰PIASy后,缺氧不能抑制SIRT1的mRNA和蛋白质水平。干扰PIASy后,缺氧不能抑制Sp1与SIRT1启动子的结合。干扰PIASy的表达可以抑制SKOV3细胞体外的侵袭能力和体内的转移能力。结论:SIRT1具有抑制卵巢癌转移的活性。SIRT1的转基因或是其小分子激活剂可能成为治疗转移性卵巢癌的有效手段。缺氧通过PIASy/SUMO/Sp1途径抑制SIRT1基因的转录,从而促进肿瘤转移的发生。