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CD146 控制左右不对称发育的细胞和分子机制，博士学位论文，共114页。
摘要
一、CD146控制左右不对称发育的细胞和分子机制
生物体内，所有的形态发育进程是由为数不多的信号传导通路所操控的。这种现象在各类物种的发育进程中都普遍存在，但是，其机制却不完全清楚。脊椎动物的左右不对称发育（或称为左右不对称模式形成）是指生物体内的某些内脏器官在自身形态和位置取向上的左右不对称的发育模式。该模式在脊椎动物中高度保守，是由发育早期所形成的、暂时性的左右不对称决定器官所控制的。决定该器官形成的分子，也最终会决定左右不对称的发育进程。斑马鱼的左右不对称决定器官—Kupffer’s vesicle (KV)是个球形结构，中空，内壁细胞上都长有一根运动纤毛。CD146是一个I型跨膜受体糖蛋白，是钙离子非依赖型的粘附分子，属于免疫球蛋白超家族的成员，参与了胚胎发育过程中多种组织或器官的发生。鉴于FGF家族在发育以及成年组织稳态维持上，都与CD146的功能极其相似；并且调控左右不对称发育。因此我们推测：CD146可能是FGF家族中某个分子的受体，也极有可能参与了左右不对称发育。通过系统的配体-受体结合实验，我们发现CD146是FGF4的独立受体。通过体外趋化实验证明，CD146而非FGFR是FGF4的趋化响应性受体。在FGF4的趋化下，CD146介导了胞吞作用，这种含有CD146的小泡表现出了向顶端膜（即FGF4高浓度方向）定向运输的模式。在FGF4/CD146的共同作用下，通过在细胞水平介导小泡转运，细胞建立了正确的三维空间极性。运用斑马鱼作为模式生物，我们发现，与FGF4/FGFR相比，FGF4/CD146在各发育时期的表达谱极其相似，尤其在斑马鱼的KV上，二者表现出了高度的重合。进一步研究发现：特异性下调CD146在KV的表达，致使KV纤毛变短、中央囊腔形态发育异常、体积减小为原体积的1/4。在斑马鱼和爪蟾中特异性地阻断CD146的表达，都会引起这两种模式生物左右不对称发育严重异常。分子生物学水平发现，CD146组成性激活JNK及Ca2+依赖的转录因子—NFAT。整体水平发现，CD146/JNK控制了斑马鱼KV中纤毛的发生；CD146/NFAT控制了斑马鱼KV的形态形成。在解析CD146如何控制NFAT的激活中发现，CD146通过组成性地招募PLC定位于细胞膜上，并通过与内质网上的Ca2+通道蛋白IP3R的相互作用，参与调控细胞内Ca2+的释放过程。因此本研究首次发现：①.CD146是FGF4的特异性的非同源受体，传导了FGF4信号；②.CD146在三维极性形成中介导了小泡转运；③.CD146以外界信号非依赖的方式、组成性地激活JNK；④.CD146通过影响PLC的膜定位和钙离子从内质网的释放，提高了CD146+细胞内NFAT的转录活性水平；⑤. CD146通过影响左右不对称决定器官的形成，控制了脊椎动物左右不对称发育。同时，我们的研究揭示：为数不多的操控形态发育进程的信号，可能被器官特异性的受体分子解析为器官特异性的转录反应，从而指导各类器官的发生。
二、FXYD6是新型肝细胞癌的治疗靶标
FXYD6 (FXYD domain containing ion transport regulator 6)，是FXYD 家族的第六个成员，是钠/钾-ATP酶的调节蛋白，定位于细胞膜上。钠/钾-ATP酶可以激活Src-ERK信号通路，从而促进肿瘤的增殖和迁移。然而，FXYD6是否在肿瘤中高表达，还未见报道。我们利用自制的高特异性、高亲和力的FXYD6抗体，应用免疫组化的方法，发现FXYD6在肝细胞癌组织中的表达丰度明显高于正常的对照组织。FXYD6的表达水平与钠/钾-ATP的酶活性、Src-ERK信号通路的活性水平都呈明显正相关。这样，FXYD6在肝细胞癌中的高表达不仅促进了钠/钾-ATP酶的表达量升高，而且激活了钠/钾-ATP酶的下游致癌信号——Src-ERK通路，从而实现了促进肝细胞癌增殖和迁移的作用。更为重要的是，应用 FXYD6抗体治疗荷肝癌的模型小鼠，可以明显减缓小鼠的肝癌进程，证明FXYD6是肝细胞癌的新型治疗靶标，靶向FXYD6是肝细胞癌治疗的一条重要策略。
关键字：[左右不对称，FGF，CD146，FXYD6，肝细胞癌]