Par3介导Numb调节上皮细胞极化的分子机制

上皮细胞类癌症为死亡率极高的重大危害性疾病。上皮细胞极性的丧失及其间质转分化所导致的上皮细胞类肿瘤发生与扩散分子机理，已成为亟待探究的新课题，且拥有重大的理论与实际意义。本项研究基于前期工作的积累，立足于申请者所建立的上皮细胞3D Matrigel培养系统和lentivirus病毒侵染方法，利用激光共聚焦显微成像和免疫共沉淀等技术与方法，进而深入研究Par3介导Numb、 E-Cad/β-Cat及Dynein的亚细胞分布及其对细胞极性的作用机理，以及Par3介导的级联途径对上皮细胞纺锤体定向与包囊极性结构形成的调控机制，从而探明Par3介导Numb及其级联途径对哺乳动物上皮细胞极性的建立、维持及其变异的调控分子机理。本项研究不仅为认识上皮细胞类肿瘤的发生与发展分子机制提供新理论，且可为实施上皮细胞类癌症的分子诊断与治疗提供新思路。

上皮细胞极性的建立与维持对于多细胞有机体各器官正常功能的运转是必不可少的。同时，上皮细胞极性的丧失及其间质转分化会导致上皮细胞类肿瘤的发生与扩散。因此，研究上皮细胞极性的建立、维持及其变异的分子机理，将为探索上皮器官发育形成及上皮细胞类肿瘤的发生与发展提供新的理论。前期研究表明，Par（Partition- defective）蛋白是上皮细胞极性产生和维持所必需的，并以多种成员广泛分布于不同的生物及细胞类型中，包括线虫的胚胎细胞、果蝇的神经干细胞、果蝇的胚胎及滤泡上皮细胞以及哺乳动物上皮细胞等。本项目以此为基础开展研究，并取得了部分研究结果。我们采用上皮细胞3D Matrigel培养系统和lentivirus 病毒侵染技术，利用激光共聚焦显微成像和免疫共沉淀等技术与方法，首先发现Par3介导Numb在细胞皮层的定位，并调节上皮细胞纺锤体定向和包囊极性结构的形成；然而，进一步发现敲除Numb并不影响E-Cad/β-Cat在上皮细胞膜侧面皮层的定位，而且，E-Cad的定点突变也不影响上皮细胞纺锤体定向和包囊极性结构的形成。由此，我们建立了老鼠早期胚胎肾的体外培养系统，并初步研究了Par3下游效应子cdc42对肾小管上皮细胞形态建成及肾小管分支形成的作用。以此为基础将进一步探索究Par3在肾小管形成中作用机理。另外，在本项目部分资助下，我们对植物一类末端锚定蛋白转录因子的定位进行了研究并发表在2015年Traffic杂志。