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干扰素伽马(interferon gamma, IFN-y)是一种多功能的细胞因子,具有杀菌、抗病毒和抑制肿瘤等功能,在免疫系统的调控中发挥多种重要的生物功能。IFN-γ主要由T细胞和NK细胞分泌,但其它细胞如巨噬细胞等也能够表达和分泌IFN-γ。LXRα/β (liver X receptor α and β,肝X受体α和p)是配体激活的核转录因子。LXR需要与RXR形成复合物,才能激活靶基因。LXRα主要在脂肪、肝脏和巨噬细胞中表达,LXRβ则在大部分组织中表达。LXR的配体包括氧化型胆固醇如22(R)-hydroxycholesterol,以及人工合成的配体如T0901317和GW3965等。与配体结合后,LXR能够与另一转录因子RXR(retinoid X receptor,类视黄醇X受体)形成LXR/RXR复合物。LXR/RXR复合物能够与目的基因启动子上的LXRE (LXR-responsive element, LXR结合序列,或称为directed repeat4,直接重复4,DR4)相结合,从而启动靶基因的转录。LXRE的序列为AGGTCA n4AGGTCA。LXR在脂质合成和代谢中发挥重要作用,然而近来发现LXR在免疫系统中也具有重要的作用。它能够维持天然免疫的功能,并且能够抑制炎症反应。LXR缺失的巨噬细胞存在吞噬功能的障碍,在天然免疫中发挥的作用也较弱,敲除LXR的小鼠更易感染李斯特病菌。作为机体内两个具有重要功能的分子,IFN-γ和LXR间的相互作用并不十分明确。我们前期的序列分析发现,IFN-γ存在LXRE。基因芯片结果也显示,LXR激动剂T0901317能够上调巨噬细胞系IFN-γ mRNA的表达。据此我们推测,激活LXR可能调控干扰素伽马的表达并发挥其免疫功能。针对这一设想我们展开本文中一系列研究,我们的研究结果显示,T0901317能够对巨噬细胞、刘易斯肺肿瘤(Lewis lung carcinoma cell, LLC1)细胞系和T细胞(EL-4)细胞系中上调IFN-γ表达,同时促进IFN-γ的分泌。当用RNA干扰的方法降低LXR的两种异构体LXRα和LXRβ在巨噬细胞系(RAW细胞)中的表达后,IFN-γ的表达也随之下调,且不再被T0刺激,说明TO对IFN-γ的调控作用依赖于LXR存在。调控机制上,我们针对IFN-y启动子序列中的疑似的3个LXRE构建了一系列启动子,并通过荧光素酶报告基因检测其活性,结果表明T0901317处理或LXR过表达皆能上调IFN-y启动子的活性。LXRE突变(一个或两个)虽然能够大幅度降低IFN-y启动子的基础活性,但对T0901317或LXR的表达载体依然产生应答反应。当IFN-γ启动子中3个LXRE突变后,无论T0901317还是LXR的表达载体都无法上调突变的IFN-γ启动子活性。表明这3个LXRE在IFN-γ的转录中的关键作用。EMSA实验结果进一步证明了LXRE序列具有与LXR蛋白相结合的能力。ChIP实验也表明在RAW细胞核中,LXR与IFN-γ启动子中LXRE的结合,经过T0901317处理后,细胞中LXR与IFN-γ启动子上LXRE结合更加紧密。从以上结果可以看出,激活LXR能在转录水平上上调IFN-γ表达,并且该调控依赖于LXRE的存在。在动物体内,喂食含有T0901317的食物后,小鼠血清、肺组织和腹股沟淋巴节中IFN-γ的水平上升。IFN-γ具有抗肿瘤功能,由此我们推测激活LXR能抑制肿瘤生长。我们进一步的结果证实了这一科学设想。小鼠在摄取了含有T0901317的食物后,移植的LLC1肿瘤的生长明显受到抑制,为了进一步验证对肿瘤的抑制作用是否与IFN-γ相关,我们采用IFN-γ敲除(IFN-γ-/-)的小鼠进行了肺肿瘤移植模型实验,发现LXR对IFN-γ-/-小鼠的肿瘤生长不存在抑制效果,说明在T0901317抑制肿瘤的过程中IFN-γ发挥了重要的功能。此外,我们采用3-甲基胆蒽/二丁基羟基甲苯(MCA/BHT)诱导的原位肺肿瘤模型进行研究,发现喂食T0901317食物能够有效的防止和治疗MCA/BHT所诱导的原位肺肿瘤。综上所述,我们的研究首次发现了LXR诱导IFN-γ的表达,证明调控发生在转录水平上,并且在体内激活LXR能够抑制肿瘤的生长且这种抑制主要是通过刺激IFN-γ表达来实现的,表明LXR在免疫、肿瘤生物学中的新功能。