Smad4在小鼠胃癌发生过程中的调控作用及相关机制

本研究利用基于Cre-LoxP系统的条件基因剔除技术在小鼠胃上皮细胞中特异性地剔除Smad4基因，通过在生物整体水平、组织细胞水平和分子水平对胃组织特异性Smad4基因剔除小鼠的表型进行系统的分析。同时利用高通路芯片，染色质免疫沉淀(CHIP)等方法检测组蛋白修饰因子对靶基因的选择性和表达的影响，研究组蛋白修饰异常是否在Smad4剔除小鼠胃癌发生过程中发挥作用，从表观遗传学水平深入研究Smad4介导的TGF-beta信号调节小鼠胃癌发生的作用及其可能机制。

胃癌是一种常见的恶性肿瘤。Smad4作为抑癌基因在胃癌中常出现缺失，突变或者表达下降。以前的研究发现微环境如T细胞Smad4对于维持胃肠道上皮稳态至关重要。但上皮细胞Smad4在胃癌发生发展中的功能未见报道。在本研究中我们利用Cre-loxp系统介导的组织特异性基因敲除技术在小鼠腺胃上皮细胞特异性敲除Smad4基因，并研究Smad4基因敲除对胃癌发生发展的影响。首先我们研制了一种新的胃上皮细胞特异性Cre重组酶转基因小鼠，该小鼠利用肿瘤蛋白52（Tumor protein D52，TPD52）的启动子指导Cre重组酶在胃上皮细胞特异性表达。利用TPD52-Cre小鼠与Smad4条件基因敲除小鼠杂交获得了胃上皮细胞特异性Smad4基因敲除小鼠。Smad4敲除小鼠出生时表现正常，但3月龄后逐渐出现衰弱、体重下降，并在出生后12个月内全部死亡。组织形态学研究表明Smad4敲除小鼠出生后逐渐出现胃上皮过度增生、腺瘤和浸润性腺癌。BrdU标记实验表明Smad4敲除导致胃上皮细胞增殖旺盛。在分子水平上，我们发现Smad4敲除导致其下游靶分子cyclin D1和Spp1表达上升以及其他分子如CD44和p-Smad2的改变。综上所述，我们研制出了一种新的胃癌小鼠模型，该小鼠模型能够模拟人类胃癌发生发展的病理和分子改变。此外，我们研制了一种新的胃上皮细胞特异性的Cre重组酶转基因小鼠，为研究其他基因在胃癌的发生发展机制提供了理想工具。