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组蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylase,HDAC)是一类表观遗传调控因子,在各种生理病理事件中都发挥着重要的调控作用。但是,HDAC在转化生长因子-β1(Transforming growth factor-β1,TGF-β1)诱导的细胞凋亡中的作用尚不明确。我们发现,三种结构完全不同的HDAC抑制剂能完全抑制TGF-β1诱导的小鼠肝细胞系AML-12和小鼠原代肝细胞的凋亡。过表达功能失活型HDAC1突变体或用RNA干扰(RNA interrerence,RNAi)技术沉默HDAC1的表达均能抑制TGF-β1诱导的凋亡。除此之外,过表达野生型的HDAC1能增强TGF-β1诱导的凋亡,而在HDAC1基因沉默的细胞中重新表达HDAC1能恢复细胞对TGF-β1的凋亡反应。这些结果表明HDAC1是TGF-β1诱导的凋亡过程中的促凋亡因子。与HDAC1的作用相反,HDAC2基因沉默引起细胞发生强烈的自发凋亡,同时也增强了细胞TGF-β1诱导的凋亡反应,说明HDAC2在调控细胞存活方面起着重要的作用。进一步的研究显示,有丝分裂原蛋白激酶激酶1(mitogen-activated protein kinase kinase1,MAPKK1,MEK1)的抑制剂PD98059或过表达激酶失活型MEK1的突变体均能抑制ERK1/2的活性,从而使HDAC1基因沉默的细胞恢复对TGF-β1的凋亡反应。而HDAC2基因沉默引起了ERK1/2的失活,重新激活ERK1/2则能抑制细胞的自发凋亡。总的说来,以上数据阐明了HDAC1和2通过对ERK1/2的不同调节,对肝细胞的凋亡/存活的调控起着相反的作用。这些发现为了解和深入研究HDAC1和2在凋亡中的作用及其潜在机制提供了重要的实验证据。
上皮细胞向间质细胞的转变(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)这一生物学事件参与调控器官的发生和其它生理病理过程。HDAC也在这些相关过程中起着重要的作用。但是,HDAC是否参与了肝细胞的EMT进程目前还不清楚。我们的研究发现,三种HDAC抑制剂都能完全抑制TGF-β1诱导AML-12和原代肝细胞发生EMT。过表达功能失活型HDAC1或HDAC1基因沉默也能抑制TGF-β1诱导的EMT,而功能失活型HDAC2或HDAC2基因沉默对EMT没有影响。这些结果表明HDAC1在TGF-β1诱导的肝细胞EMT过程中是必需的。此外,我们的结果还显示了HDAC1参与调控EMT引起的细胞迁移,并在浸润性肝细胞癌中的表达量明显提高,提示HDAC1可能通过促进EMT而参与肿瘤的浸润转移。进一步的研究显示,ZO-1和E-cadherin的mRNA水平在TGF-β1诱导的EMT过程中下调,而功能失活型HDAC1或HDAC1基因沉默均能抑制它们的下调。并且HDAC1能抑制ZO-1和E-cadherin的启动子活性。这些结果暗示HDAC1可能通过抑制ZO-1和E-cadherin的转录来调控TGF-β1诱导的EMT。总之,我们的研究结果有助于深入了解和研究HDAC1在肝细胞的EMT及其相关生物事件中的作用及其机制。