异硫氰酸苄酯下调Mcl-1诱导人白血病细胞凋亡和细胞周期阻滞的分子机制研究

天然物质是抗肿瘤药物的重要来源，异硫氰酸苄酯(BITC)是存在于十字花科蔬菜中具有抗肿瘤作用的天然物质，其抗肿瘤分子机制尚需深入了解。我们前期研究发现BITC引起人白血病细胞凋亡，抑制人白血病细胞生长。抗凋亡蛋白Mcl-1在其中可能起着重要的作用，目前相关研究少见报道。本项目以BITC作用于人白血病细胞，从抗凋亡基因Mcl-1调控入手，研究BITC诱导人白血病细胞生长抑制的分子机制。采用流式细胞、免疫沉淀、免疫印迹、抑制剂干扰、转基因和RNA沉默等方法研究Mcl-1在BITC诱导人白血病细胞株和临床病人白血病细胞凋亡与细胞周期阻滞中的作用机理，探索BITC对Mcl-1基因转录翻译和蛋白泛素化过程的影响，明确Mcl-1在其中的分子机制。本研究可进一步阐明BITC诱导白血病细胞凋亡机制，深化对BITC抑制白血病细胞生长机制的理解，也可为把Mcl-1作为预防与治疗白血病作用的靶分子提供理论依据。

白血病是严重危害人类健康的造血系统恶性肿瘤，寻找新的治疗白血病的策略成为目前关注的焦点。天然植物中分离的活性成分是抗肿瘤药物的重要来源，人们从天然植物中分离到多种抗肿瘤活性成分，这些活性成分针对特异性的分子靶点调控细胞增殖与分化，从而抑制肿瘤细胞生长。异硫氰酸苄酯(benzyl isothiocyanate, BITC)是一种具有抑制肿瘤细胞生长的天然物质，存在于十字花科植物中，属于异硫氰酸酯类化合物。近年来，由于其显著的抗癌作用，成为抗癌药物研究的热点。. 抗凋亡蛋白Mcl-1在细胞发育和分化过程中起着重要作用，具有很短的半衰期。在转录翻译以及蛋白降解等多个环节，Mcl-1基因的表达均可受到调控，在不同的研究条件下表现为不同的分子机制。白血病细胞和其它实体瘤细胞中常有Mcl-1高表达, 体外实验发现Mcl-1的下调可引起多种肿瘤细胞细胞凋亡。多项研究说明Mcl-1与白血病的发生有密切联系，Mcl-1在其中可能起着重要的作用。但其具体作用机制尚不清楚。因此深入研究异硫氰酸苄酯诱导Mcl-1下调的分子机制，明确其作用的分子靶点，对于肿瘤的预防和治疗具有重要意义。.本文利用Jurkat、HL60、U937等多种白血病细胞株、临床白血病人细胞以及裸鼠异种移植瘤模型，采用流式细胞术、免疫沉淀、免疫印迹、抑制剂干扰等方法深入研究BITC诱导多种人白血病细胞以及临床病人白血病细胞凋亡与细胞周期阻滞的机制；探索BITC对Mcl-1基因转录、翻译以及蛋白泛素化过程的影响，明确Mcl-1在其中的分子机制。通过研究，我们发现BITC明显诱导白血病细胞凋亡，并使caspase途径激活，细胞色素C的释放，AIF的核聚集，Bax的转位和Mcl-1蛋白的下调，并呈现明显的时效和量效关系。BITC将细胞阻滞在G2/M期，并且阻滞于该期的细胞，对BITC诱导的Mcl-1的下调和凋亡也更加敏感。接着我们证实了相对于转录水平，翻译后水平和caspase途径的激活，BITC主要通过抑制Mcl-1的翻译水平使其下调。最后，我们通过Mcl-1高表达、RNA干扰和裸鼠异种移植瘤模型等方法进一步证实了BITC诱导Mcl-1的下调在细胞凋亡中的重要作用。综合上述结果，本文不仅进一步阐明BITC诱导白血病细胞凋亡，抑制白血病细胞生长的分子机制，也为把Mcl-1作为预防与治疗白血病作用的靶分子提供理论