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脂肪酸2-羟基化酶(Fatty acid 2-hydroxylase,FA2H),能够催化脂肪酸形成2-羟基化脂肪酸。有报道cAMP通过上调FA2H m RNA水平导致细胞周期停滞,而对FA2H如何影响细胞周期没有具体的研究。此外,报道说敲降FA2H可以增加施旺细胞迁移能力但原因不明。亦有研究报道FA2H可以增加细胞对化疗药物PM02734的药物敏感性,可能与膜与药物的相互作用有关,但具体机制尚未明确。化疗是治疗癌症的一种传统手段,而药物抵抗是治疗癌症遇到的一个最大障碍。如果癌细胞发生药物抵抗,往往容易导致病人死亡,生存期更短。因此寻找缓解药物抵抗的靶点已成为治疗癌症的重要研究领域。随着各种组学技术,特别是定量蛋白组学技术的发展,使得高通量数据分析用于发现癌细胞耐药发生机制相关蛋白成为可能。本研究的主要结果:(1)FA2H抑制细胞增殖与迁移。首先,MTT实验结果显示,FA2H能抑制细胞增殖。然后,免疫印迹(Western blot,WB)检测发现调节细胞周期的p-P38/P53/P21的蛋白在稳转FA2H CHO cells(CHO FA2H)中高表达。P21高表达,可能是FA2H抑制细胞增殖原因。然后,trans well实验与划痕实验结果显示,FA2H抑制细胞的迁移能力。WB检测发现,FA2H可以降低波形蛋白(Vimentin)的表达,增加钙粘蛋白(E-cadherin)水平和AMPK的磷酸化水平。FA2H抑制上皮间质转化(Epithelial mesenchymal transition,EMT)过程,抑制迁移。(2)FA2H增加胰岛素受体底物-1(Insulin receptor substrate-1,IRS-1)水平或激活AMPK(AMP-activated protein kinase)增加细胞的药物敏感性。首先,在不同的细胞中,MTT实验结果显示,FA2H可以增加细胞的药物敏感性。FA2H能够催化产生特异性的(R)型构象的脂肪酸,添加外源性的R型构象-2-羟基化棕榈酸((R)-2-hydroxy palmitic acid,(R)-2-OH PA)也可以增加细胞的药物敏感性,具有与FA2H相似的功能。小干扰或过表达FA2H,WB检测发现FA2H可以增加细胞内IRS1的水平。此外过表达IRS-1,可以增加细胞的药物敏感性。那么FA2H增加细胞的药物敏感性,可能通过调节IRS1的蛋白量去实现其功能。不仅如此,WB检测发现,FA2H以及(R)-2-OH PA可以激活AMPK,而AMPK的激活可以增加细胞的药物敏感性。那么FA2H增加细胞药物敏感性,通过激活AMPK,可能是其另外一方面的机制。最后,我们探究了一下,FA2H可能通过激活蛋白激酶A(Protein kinase A,PKA),然后激活AMPK。(3)揭示阿霉素(Doxorubicin,Dox)抵抗的MCF-7细胞(MCF-7/Dox)的耐药机制,寻找缓解MCF-7/Dox细胞耐药的潜在靶点。首先,分析NCBI GEO数据库里的一套MCF-7和MCF-7/Dox细胞的基因图谱,整理出两个细胞系的差异基因表达谱。定量PCR(Q-PCR)实验,验证了UCHL-1(Ubiqutin C-terminal hydrolase L1),P-gp(P-glycoprotein),IRS-1,CORO-1C(Coronin-1C),Vimentin,E-cadherin的表达量,结果与基因芯片结果相一致。MTT实验,验证了MCF-7/Dox细胞确实比MCF-7细胞更耐药。然后通过TMT(Tandem mass tags)定量蛋白组学,寻找2个细胞系的差异性蛋白。再将蛋白表达谱与基因表达谱结果进行交集,这些交集基因或蛋白是最可能缓解MCF-7/Dox细胞耐药的潜在靶点。(4)结论:FA2H不仅抑制细胞增殖与迁移,也可以通过增加IRS-1水平或激活AMPK增加细胞的药物敏感性,组学发现许多可能是缓解MCF-7/Dox细胞药物抵抗的潜在靶点