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E-钙黏蛋白(E-cadherin),又称为桑椹胚黏着蛋白(Uvomorulin),是Ca<2+>依赖性细胞黏附分子超家族成员之一,介导细胞-细胞间的黏附。E-cadherin特异表达于胚胎发生早期的某些特定阶段,促进胚胎细胞的正常增殖、分化和迁移,对于胚胎的正常发育和分化起着关键作用。在正常成年人,E-cadherin广泛表达于上皮来源的各种组织类型的细胞,在建立稳固的上皮组织连接和维持正常组织结构稳定中发挥重要作用。E-cadherin基因CDHI是一个典型的抑癌基因,在抑制肿瘤发生中起着重要作用。大量研究资料表明,E-cadherin不仅是一个肿瘤侵袭和转移抑制分子,在肿瘤发生的早期阶段,也发现了E-cadherin功能失活,因此也是一个肿瘤发生抑制分子。
以往关于E-cadherin的研究主要集中在实体瘤,尤其是上皮来源的肿瘤。在这些肿瘤中,E-cadherin基因经常发生突变,比如弥散型胃癌和小叶型乳腺癌。在一些家族性弥散型胃癌家系中,也发现了E-cadherin基因胚系突变。E-cadher·in基因CDH,杂合性缺失(LOH)在一些肿瘤如小叶型乳腺癌中也经常发生。在胃肠癌、乳腺癌、前列腺癌等均发现E-cadherin基因的高度甲基化。
虽然关于E-cadherin的研究在实体瘤中己趋成熟,但是它在造血发生中的研究才刚开始。文献报道E-cadherin表达于正常人的外周血和骨髓单个核细胞及基质细胞和CD34+的造血干细胞,介导了造血细胞与骨髓微环境基质细胞及基质分子的相互作用。与实体瘤相同,在白血病细胞中也可检测到E-cadherin基因甲基化,因此推测DNA甲基化会导致E-cadherin在白血病细胞表达降低,可能促进恶性造血的发生。基于以上认识,本文拟检测E-cadherin在白血病细胞的表达,并探讨其发生的可能机制,研究E-cadherin表达改变对白血病细胞行为的影响,确定E-cadherin介导的细胞黏附机制改变在白血病发生中的作用。
本研究主要完成了以下工作:
1.白血病患者及白血病细胞系E.cadherin的表达:应用半定量In:PCR方法检测100例白血病患者和23例正常骨髓移植供者骨髓单个核细胞的E—cadherin相对表达水平,发现和正常人相比,白血病患者E—cadherin表达降低或缺失,非配对t检验进行统计学分析,P值为0.0208,P<0.05,具有统计学意义;应用半定量RT-PCR和甲基化特异性PCR、(MSP)方法检测各种类型白血病细胞系E-cadherin的表达,发现所有白血病细胞系E-cadherin表达缺失或降低,并且其基因处于完全甲基化状态或以甲基化为主的不完全甲基化状态。推测基因甲基化导致E-cadherin在白血病细胞表达缺失或降低。
2.E-cadherin的诱导表达及细胞行为学改变:用去甲基化试剂5-Aza-CdR处理E-cadherin完全甲基化的白血病细胞系U-937, MSP实验发现在合适的5-Aza-CdR作用浓度,部分CDHI基因去甲基化,RT-PCR、流式细胞术及免疫荧光标记检测到部分细胞在mRNA和蛋白水平恢复E-cadherin表达,并且通过E-cadherin特异的细胞黏附实验发现5-Aza-CdR处理72h的细胞比未经处理的细胞粘附能力增强,E-cadherin的调节物可逆转5-Aza-CdR诱导后的细胞黏附,进一步证明此黏附增强是由E-cadherin获得表达所致。
综上所述,我们发现白血病细胞中E-cadherin表达降低或缺失,其基因的甲基化是重要机制,去甲基化处理可以重新恢复部分细胞E-cadher-in表达,由E-cadherin介导的细胞黏附性也部分被重建,细胞行为学发生改变。我们的研究提示白血病细胞由于E-cadherin表达缺失导致细胞与骨髓微环境的黏附及相互作用改变,这种改变可能与白血病的发生有关。