内毒素休克小鼠hmgb1启动子结合蛋白的鉴定及其功能研究

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1、硕士学位论文内毒素休克小鼠HMGBl启动子结合蛋白的鉴定及其功能研究硕士研究生：杨莉指导教师：姜勇教授摘要高迁移率族蛋白B1(hi曲mobilitygroupproteinB1，HMGBl)是高迁移率族(hi曲mobilitygroup，HMG)蛋白家族成员之一，1973年英国科学家Goodwin在牛胸腺细胞中首次发现，因其在聚丙烯酰胺电泳中的高迁移率得名，它是一种含量丰富、分子量小、高度保守的染色质相关非组蛋白。HMGBl分布十分广泛，多种器官细胞(如淋巴组织、脑、肝、肺、心、脾、肾等)中均有表达，并位于大多数细胞的胞核和胞浆中。最初发现其作为核因子直接参与基因表达调控，近年陆续发现其

2、具有丰富的生物学功能，包括参与脑的发育和神经细胞生长、纤维蛋白溶酶原的活化、肿瘤细胞转移、免疫细胞分化以及广泛参与全身的炎症反应和组织损伤等。脓毒症目前仍然是临床危重患者的重要死因之一，其死亡率高达30-70％。研究表明，HMGBl作为重要的炎症介质在全身炎症反应过程中起重要作用。致炎刺激脂多糖(1ipopolysaccharide，LPS)等激活的单核／巨噬细胞和内皮细胞经8～32h延迟后释放HMGBl，同时坏死组织细胞崩解也释放出大量的HMGBl。释放到细胞外的HMGBl分子通过进一步激活单核或内皮等细胞，引起大量炎症因子和黏附分子的表达和释放，导致并参与了包括脑组织、肺、胃肠道、关

3、节、心脏等多种脏器的炎症损伤以及广泛的全身性炎症反应甚至死亡。由此可见，HMGBl在炎症反应过程中起着重要的中枢作用。HMGBl在大多数细胞和组织中都控制在一个基础的表达水平，但HMGBl并不是组成型表达，而是被严格调控的。在增殖组织和活化的分裂细胞，其表达水平可以提高2倍，在雌激素刺激的乳癌细胞中其表达量也可提高2倍以上；在用顺氯氨铂治疗的癌症中，其表达水平也升高，且能够增强顺氯氨铂的抗癌摘要效果。不同刺激在不同细胞、不同种系可能通过不同的信号通路诱导HMGBl的表达，相关的调控机制也不尽相同。Lum等人克隆并分析了人HMGBl基因的的上游区域和第一个内含子，发现在乳癌(humanbr

4、eastadenocarcinomacellline，MCF．7)细胞中人HMGBl基因的转录起始于第一个内含子一外显含子交界处上游57个核苷酸的位点。人HMGBl基因的表达受TATA框缺失的启动子的调控，这一启动子的活性比猴空泡病毒40(simianvacuolatingvirus40，SV40)强18倍之多。其中的沉默子能抑制启动子的活性至原来的六分之一，基因中的第一个内含子包含有增强子，能使此启动子的活性增强2~3倍，因此我们设想HMGBl在此增强子的作用下其表达水平能够明显的提高，而我们在大多数细胞中观察到HMGBl的基础表达量可能是由于沉默子抑制作用。参与内毒素休克中HMGBl

5、表达的信号调控通路也仅仅有一些初步的研究。Gardella研究发现脂多糖结合蛋白(1ipopolysaccharide-bindingprotein，LBP)／白细胞分化抗原14(clusterofdifferentiation14，CDl4)作为LPS的结合受体，与HMGBl的基因表达密切相关，提示LPS可能通过LBP／CDl4及其下游的信号激活单核／巨噬细胞，HMGBl从核内移至胞浆中的细胞器，然后通过溶酶体的自溶、胞吐作用将HMGBl释放出来。乙基丙酮酸通过抑制细胞外信号调控激酶1／2(extracellularsignal．regulatedkinases1／2，ERKl／2)磷

6、酸化和抑制巨噬细胞的活性也可以抑制HMGBl的释放。Wang等人发现通过抑制蛋白酪氨酸激酶(Janusproteintyrosinekinase，JAK)／信号转导子和转录激活子(signaltransducerandactivatoroftranscription，S吖m)通路活化可明显下调肝脏组织HMGBlmRNA表达，从而有助于减轻脓毒症大鼠的急性肝损伤。胥彩林等人则发现核因子曲(nuclearfactor-kappaB。NF．rd3)抑制剂能显著抑制内毒素休克动物组织(肝、肺、肾)HMGBlmRNA的表达，使各脏器损伤和功能得到明显改善。由此可知上述信号分子所在信号通路可能参与了

7、HMGBl的表达调控，但确切的机制目前仍不清楚。基因表达的调控是细胞对外部或内部的刺激发生应答的方式，这是一个高度复杂，精确调控的过程，基因表达调控可以在复制、转录、转录后、翻译和翻译后多等级水平上进行，但DNA转录起始调控是基因表达调控的关键控制点，即在一定时间、空间上，多种调节蛋白作用于特异的基因启动子的复杂过程，其本质是DNA一蛋白质／蛋白质一蛋白质间广泛的相互作用。另外，人们发现，ll硕士学位论文在基因表达调控过程中，往往不