ATP和ROS在BCL-2基因抑癌活性中的作用机制

细胞周期调控在肿瘤和癌症等疾病的发生和发展中起着重要作用。Bcl-2基因具有原癌和抑癌的双重活性，其中抑癌活性通过调控细胞周期进程，抑制细胞增殖实现，但具体的分子机制尚不清楚。Bcl-2基因可能通过线粒体来控制细胞周期进程。细胞高表达Bcl-2基因后，线粒体氧化磷酸化的主要产物ATP和副产物-活性氧自由基（ROS）水平显著低于对照组，且细胞周期进程明显减缓。因此ATP和ROS水平可能在Bcl-2基因调控细胞周期中起着关键作用；进一步探求Bcl-2 基因与产生ATP的线粒体氧化磷酸化复合物V，产生ROS的复合物I/III,及PGC-1a（控制线粒体ATP和ROS生产的核基因）的关系，有望揭示Bcl-2基因抑制癌症的的分子机制和途径，为以Bcl-2基因为靶标对肿瘤和癌症的预防与治疗提供新的思路。

细胞周期调控在肿瘤和癌症等疾病的发生和发展中起着重要作用。Bcl-2 基因具有原癌和抑癌的双重活性，其中抑癌活性通过调控细胞周期进程，抑制细胞增殖实现，但具体的分子机制尚不清楚。 我们的初步研究表明：细胞高表达 Bcl-2 基因后，线粒体氧化磷酸化的主要产物 ATP 和副产物-活性氧自由基（ROS）水平显著低于对照组，且细胞周期进程明显减缓。因此本项目拟验证我们的推断：Bcl-2 基因可能通过线粒体来控制细胞周期进程，线粒体的 ATP 和 ROS 水平可能起着关键作用；并进一步探求其作用机制，即控制线粒体 ATP 和 ROS 生产的核基因PGC-1a与Bcl-2的关系。经过4年的实施，取得了如下的研究结果：1.体外改变细胞内ATP的浓度，可以改变细胞周期进程及细胞增殖；2.线粒体转录终止因子也可以通过调控线粒体的氧化磷酸化调控细胞周期；3.PGC-1a 基因可以调控线粒体功能，并以线粒体的 ATP 和 ROS 作为信号，调控不同细胞周期蛋白的表达量，从而控制细胞周期进程；本研究揭示了 Bcl-2 基因抑制癌症的的分子机制，提示着以 Bcl-2 基因为靶标对肿瘤和癌症进行治疗时，药物剂量的重要性；另外直接以线粒体作为靶标进行癌症的干预可能具有一定的潜力。