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研究背景:PADI4(Pepidylarginine deiminase 4),即肽酰基精氨酸脱亚胺酶。最早在人类白血病细胞HL-60细胞中发现。实验表明ATRA(A11-trans Retinoic Acid,ATRA)诱导HL-60过程中,PADI4的表达量随着诱导时间的延长逐渐增高。已有报到在白血病诱导分化过程中与信号通路有关,但是关于PADI4在白血病诱导分化与信号通路作用机制的研究尚不明确。目的:探讨PADI4在ATRA诱导HL-60细胞分化过程中对信号通路影响的机制研究。方法:使用ATRA诱导HL-60细胞24h、48h、72h、96h后,应用Wright-Gimesa染色观察细胞形态学的变化;运用流式细胞术检测细胞表面分化抗原CD11b的表达变化;应用RT-PCR分析PADI4在基因水平的表达趋势,使用Western blot的方法检测PADI4在蛋白水平的表达变化;使用RNAi技术干扰PADI4的表达后再用ATRA诱导72h,流式细胞仪检测CD11b变化,Western blot法检测PADI4、MAPK信号通路中P42/44、PI3K/AKT信号通路中AKT、NF信号通路中P65、P105、P55蛋白水平变化。结果:随着ATRA作用时间延长,HL-60细胞向粒系分化形态学变化逐渐明显;与对照组相比,ATRA诱导72h后HL60细胞表面分子CD11b表达量升高(P<0.05),表明ATRA诱导HL60细胞分化模型构建成功;在诱导模型中,随着诱导时间延长,PADI4在基因和蛋白水平表达逐渐升高,表明PADI4能促进HL-60细胞向粒系分化。RNAi干扰PADI4表达后,再ATRA诱导72h,HL60细胞CD11b表达降低,PADI4蛋白表达量降低,进一步证实PADI4促进HL-60细胞向粒系分化;Westernblot检测P42/44在ATRA诱导前后和RNAi干扰PADI4后均没有变化;ATRA诱导HL-60细胞72h后用Western blot检测磷酸化的P42/44,与对照相比,明显升高,而且在RNAi技术干扰掉PADI4后明显降低(P<0.05);在AKT信号通路和NF信号通路中诱导前后和RNAi技术干扰前后PADI4的变化均不明显。结论:ATRA诱导HL-60细胞向粒系分化的过程中,PADI4促进HL-60细胞向粒系分化,而且PADI4可能是通过MAPK信号通路中促进p42/44的磷酸化使其发挥作用。