【摘 要】
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Hepassocin(HPS)是一种特异表达于肝脏实质细胞中的新型促肝细胞增殖因子。目前国内外对于该基因的研究多集中于生理功能和作用机制方面,已有研究结果表明:(1)HPS表达具有组织特异性,特异表达在肝脏组织;(2)HPS作用具有特异性,能够通过激活MAPK/ERK信号通路促进正常肝细胞系L02的增殖,但对肝癌细胞系和其它组织细胞系无刺激增殖作用;(3)在肝损伤过程中表达上调。HPS在肝损伤和肝
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Hepassocin(HPS)是一种特异表达于肝脏实质细胞中的新型促肝细胞增殖因子。目前国内外对于该基因的研究多集中于生理功能和作用机制方面,已有研究结果表明:(1)HPS表达具有组织特异性,特异表达在肝脏组织;(2)HPS作用具有特异性,能够通过激活MAPK/ERK信号通路促进正常肝细胞系L02的增殖,但对肝癌细胞系和其它组织细胞系无刺激增殖作用;(3)在肝损伤过程中表达上调。HPS在肝损伤和肝部分切除后表达上调并能促进肝细胞增殖,加快损伤修复和肝再生过程;(4)与肝癌发生发展密切相关。在肝癌组织中,HPS表达普遍下调并起着生长抑制因子的作用,可能是一种新的抑癌基因。基于其生物学功能的重要性,我们认为研究HPS基因的表达调控尤其是其组织特异性表达调控机制具有十分重要的意义,而目前关于这方面的研究尚未见任何报道。本论文从转录水平对HPS的肝脏组织特异性表达调控进行了研究。通过检索GeneBank发现,HPS在细胞内可能存在四种不同形式的转录本,分别为1285bpmRNA、1373bpmRNA、1412bpmRNA和1500bpmRNA,它们能够编码相同的蛋白质但具有不同的转录起始位点。利用5’RACE技术我们对HPS的转录起始位点进行了确定,发现在成人肝脏中与报道的1285bpmRNA一致。选取-2266~+174bp约2.4kb的侧翼序列,将其克隆到pGL3-Basic上构建了荧光素酶报告基因载体并通过报告基因实验在L02和HepG2细胞系中验证了其转录活性。通过构建5’端系列缺失体,利用小鼠体内转染技术联合报告基因实验,发现在-516~-416bp区段内包含有调控HPS基因表达的重要顺式作用元件,而在-746~-576bp区段内还可能存在一个介导负调控的元件。同时,我们还检测了报告基因在小鼠心、脾、肺、肾、肝中的转录活性,发现其具有肝脏组织特异性。生物信息学分析发现-516~-416bp区段内存在一个调控肝脏基因特异性表达的重要转录因子HNF-1α的结合位点,因此我们构建了HNF-1α保守识别序列缺失体,转染小鼠体内进行报告基因实验,发现与野生型报告基因载体相比,该缺失体的转录活性下降了99%,表明HNF-1α结合位点在HPS转录调控过程中起重要的作用。进一步,将pcDNA3.1-HNF1α与报告基因共转染并进行荧光素酶活性分析,发现无论在小鼠体内还是在L02、HepG2细胞中HNF-1α均能上调野生型报告基因的转录活性并具有剂量依赖效应,但不能上调HNF-1α保守位点缺失的报告基因转录活性;利用Real-time PCR检测HNF-1α对内源HPS的表达,发现50ng pcDNA3.1-HNF1α可上调HPS mRNA水平2.08倍,表明外源HNF-1α能够上调HPS的表达。这些结果表明:HNF-1α能够调控HPS基因的肝脏特异性表达并且这种调控作用是依赖其保守识别位点的。合成HNF-1α结合序列的野生型和突变型探针并分别提取小鼠肝组织和HepG2核蛋白质,通过EMSA实验证实HNF-1α在体外能与其识别序列特异结合。以上结果表明:HNF-1α通过与HPS侧翼序列上识别位点特异结合调控其肝脏特异性表达。研究多种参与肝损伤修复过程的细胞活性因子对HPS诱导表达的影响,发现HGF、IL-6等多种因子可诱导HPS表达,其中IL-6可诱导启动子转录活性提高5.35倍,mRNA表达水平提高4.5倍,并具有剂量依赖效应。已有报道HPS在肝癌细胞中明显下调表达,我们检测了12例原发性肝细胞癌病人样本中HPS表达与HNF-1α表达水平的关系,发现二者的表达具有明显的一致性,提示HNF-1α的下调表达可能是HPS在肝癌组织中下调表达的重要原因之一。综合研究结果,我们分析认为:(1)肝核因子HNF-1α是调控HPS表达的关键蛋白质;(2)HPS在肝癌组织中表达普遍下调,其机制之一可能与HNF-1α的表达下调有关;(3)HGF、IL-6等可诱导HPS的表达。由于这些因子与肝损伤修复关系密切,前面的研究也表明HPS具有促进肝损伤修复的活性,因此,HPS可能是它们的下游效应基因之一;(4)HPS基因启动子区-746~-576bp区段内还存在一个负调控元件,其本质及生物学意义尚有待研究;(5)研究表明HNF-1α除在肝脏表达外,还在多种组织中表达,但HPS具有明显的组织表达特异性,因此,HPS肝脏特异表达的分子机制尚有待进一步研究;(6)本研究发现HPS的启动子具有明显的肝脏特异性,可望用于基因的肝靶向表达。
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