p38磷酸化HPC2對(duì)亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2-M期阻滯的調(diào)控機(jī)制探究_第1頁(yè)
p38磷酸化HPC2對(duì)亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2-M期阻滯的調(diào)控機(jī)制探究_第2頁(yè)
p38磷酸化HPC2對(duì)亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2-M期阻滯的調(diào)控機(jī)制探究_第3頁(yè)
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p38磷酸化HPC2對(duì)亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯的調(diào)控機(jī)制探究一、引言1.1研究背景細(xì)胞周期是細(xì)胞生命活動(dòng)的基本過(guò)程,精確的細(xì)胞周期調(diào)控對(duì)于維持細(xì)胞正常功能、組織穩(wěn)態(tài)以及個(gè)體發(fā)育至關(guān)重要。細(xì)胞周期主要包括G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)和M期(有絲分裂期),各時(shí)期之間存在著嚴(yán)格的調(diào)控機(jī)制和檢查點(diǎn),以確保細(xì)胞在合適的時(shí)間進(jìn)行分裂和增殖。當(dāng)細(xì)胞周期調(diào)控出現(xiàn)異常時(shí),可能導(dǎo)致細(xì)胞增殖失控、凋亡異常,進(jìn)而引發(fā)一系列疾病,其中癌癥是細(xì)胞周期調(diào)控紊亂的典型代表。在癌癥發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,細(xì)胞周期相關(guān)調(diào)控因子的異常表達(dá)或功能失調(diào),使得癌細(xì)胞能夠繞過(guò)正常的細(xì)胞周期檢查點(diǎn),實(shí)現(xiàn)不受控制的增殖。因此,深入研究細(xì)胞周期調(diào)控機(jī)制,對(duì)于理解細(xì)胞的生理病理過(guò)程、揭示疾病的發(fā)病機(jī)制以及開發(fā)新的治療策略具有重要意義。在細(xì)胞周期調(diào)控過(guò)程中,多種信號(hào)通路相互交織,共同調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的進(jìn)程。p38絲裂原活化蛋白激酶(p38mitogen-activatedproteinkinase,p38MAPK)信號(hào)通路作為細(xì)胞內(nèi)重要的信號(hào)傳導(dǎo)途徑之一,在細(xì)胞增殖、分化、凋亡、應(yīng)激反應(yīng)等多種生理病理過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。p38MAPK屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶家族,其激活依賴于上游激酶MKK3和MKK6的磷酸化作用。當(dāng)細(xì)胞受到各種應(yīng)激刺激,如紫外線照射、熱休克、滲透壓改變、炎癥細(xì)胞因子以及某些化學(xué)物質(zhì)刺激時(shí),p38MAPK信號(hào)通路被激活。激活后的p38MAPK可以磷酸化一系列下游底物,包括轉(zhuǎn)錄因子、蛋白激酶等,進(jìn)而調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)和蛋白質(zhì)的活性,最終影響細(xì)胞的生物學(xué)行為。在細(xì)胞周期調(diào)控方面,p38MAPK信號(hào)通路通過(guò)對(duì)細(xì)胞周期蛋白、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶以及相關(guān)調(diào)控因子的調(diào)節(jié),參與細(xì)胞周期的各個(gè)階段的調(diào)控。例如,在某些細(xì)胞類型中,p38MAPK的激活可以誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯,使細(xì)胞停滯在G1期或G2/M期,從而抑制細(xì)胞增殖,為細(xì)胞修復(fù)損傷或應(yīng)對(duì)應(yīng)激提供時(shí)間。而在另一些情況下,p38MAPK的異常激活可能導(dǎo)致細(xì)胞周期紊亂,促進(jìn)細(xì)胞異常增殖,與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。HPC2(也稱為RNF20)是一種重要的E3泛素連接酶,屬于多梳蛋白家族(Polycombgroupproteins,PcG)的成員。多梳蛋白在維持細(xì)胞的表觀遺傳狀態(tài)、調(diào)控基因表達(dá)以及胚胎發(fā)育等過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。HPC2主要通過(guò)其E3泛素連接酶活性,將泛素分子連接到底物蛋白上,從而影響底物蛋白的穩(wěn)定性、定位和功能。在細(xì)胞周期調(diào)控方面,HPC2參與了多個(gè)細(xì)胞周期相關(guān)事件的調(diào)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn),HPC2可以通過(guò)對(duì)組蛋白H2B的泛素化修飾,調(diào)控染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能,進(jìn)而影響基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá),這對(duì)于細(xì)胞周期的正常進(jìn)行至關(guān)重要。此外,HPC2還與其他細(xì)胞周期調(diào)控因子相互作用,共同調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的進(jìn)程。例如,HPC2與視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白(Rb)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑p21等相互作用,參與調(diào)控細(xì)胞從G1期向S期的轉(zhuǎn)換。因此,HPC2在細(xì)胞周期調(diào)控中扮演著不可或缺的角色,其功能的異??赡軐?dǎo)致細(xì)胞周期紊亂和疾病的發(fā)生。亞砷酸鈉是一種環(huán)境污染物,同時(shí)也是一種具有重要生物學(xué)效應(yīng)的化合物。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,亞砷酸鈉及其衍生物三氧化二砷(As2O3)已被廣泛應(yīng)用于急性早幼粒細(xì)胞白血?。ˋPL)的治療,并取得了顯著的療效。然而,亞砷酸鈉對(duì)其他細(xì)胞類型的作用機(jī)制以及其在細(xì)胞周期調(diào)控方面的具體作用仍有待深入研究。研究表明,亞砷酸鈉可以誘導(dǎo)多種細(xì)胞發(fā)生G2/M期阻滯,從而抑制細(xì)胞增殖。G2/M期是細(xì)胞周期中的關(guān)鍵時(shí)期,在此階段細(xì)胞需要完成DNA的修復(fù)和復(fù)制檢查,確保染色體的完整性和準(zhǔn)確性,然后才能進(jìn)入有絲分裂期。當(dāng)細(xì)胞受到亞砷酸鈉等外界刺激時(shí),細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)通路被激活,啟動(dòng)一系列的細(xì)胞周期調(diào)控機(jī)制,導(dǎo)致細(xì)胞停滯在G2/M期。這種G2/M期阻滯現(xiàn)象可能是細(xì)胞對(duì)亞砷酸鈉毒性的一種防御反應(yīng),也可能與亞砷酸鈉誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡、DNA損傷等生物學(xué)過(guò)程密切相關(guān)。深入研究亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯的分子機(jī)制,不僅有助于揭示亞砷酸鈉的生物學(xué)效應(yīng)和細(xì)胞對(duì)其應(yīng)激反應(yīng)的機(jī)制,還可能為相關(guān)疾病的治療和預(yù)防提供新的理論依據(jù)和治療靶點(diǎn)。綜上所述,細(xì)胞周期調(diào)控是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過(guò)程,涉及多種信號(hào)通路和調(diào)控因子的協(xié)同作用。p38MAPK信號(hào)通路和HPC2在細(xì)胞周期調(diào)控中均發(fā)揮著重要作用,而亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯現(xiàn)象為研究細(xì)胞周期調(diào)控機(jī)制提供了一個(gè)重要的模型。本研究旨在探討p38是否通過(guò)磷酸化HPC2來(lái)調(diào)控亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯,通過(guò)深入研究這一過(guò)程的分子機(jī)制,有望進(jìn)一步揭示細(xì)胞周期調(diào)控的奧秘,為相關(guān)疾病的防治提供新的思路和策略。1.2研究目的與意義本研究旨在深入探究p38通過(guò)磷酸化HPC2調(diào)控亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯的具體分子機(jī)制。通過(guò)運(yùn)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等多學(xué)科技術(shù)手段,從細(xì)胞、分子水平層面展開研究,明確p38與HPC2之間的相互作用關(guān)系,以及這種作用如何影響亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯過(guò)程,為全面揭示細(xì)胞周期調(diào)控的分子網(wǎng)絡(luò)提供新的理論依據(jù)。在理論意義方面,細(xì)胞周期調(diào)控是細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的核心問題之一,其機(jī)制的深入理解對(duì)于闡明細(xì)胞的基本生命活動(dòng)和疾病發(fā)生發(fā)展的本質(zhì)具有重要意義。p38MAPK信號(hào)通路和HPC2在細(xì)胞周期調(diào)控中雖各自發(fā)揮著關(guān)鍵作用,但兩者之間的聯(lián)系以及它們?cè)趤喩樗徕c誘導(dǎo)的細(xì)胞周期阻滯中的協(xié)同作用機(jī)制尚未完全明確。本研究致力于揭示p38通過(guò)磷酸化HPC2調(diào)控亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯的分子機(jī)制,有望填補(bǔ)這一領(lǐng)域的研究空白,豐富和完善細(xì)胞周期調(diào)控的理論體系。這不僅有助于深入理解細(xì)胞如何響應(yīng)外界刺激并調(diào)整自身周期進(jìn)程,還能為進(jìn)一步探索細(xì)胞周期相關(guān)的其他生物學(xué)過(guò)程提供重要線索,推動(dòng)細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展。從實(shí)踐意義來(lái)看,細(xì)胞周期調(diào)控異常與多種疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),其中癌癥是最為典型的代表。許多抗癌藥物的作用機(jī)制都涉及到對(duì)細(xì)胞周期的調(diào)控,通過(guò)誘導(dǎo)癌細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞周期阻滯,從而抑制癌細(xì)胞的增殖,達(dá)到治療癌癥的目的。亞砷酸鈉作為一種具有抗癌活性的化合物,已在急性早幼粒細(xì)胞白血病的治療中取得顯著成效,但其對(duì)其他細(xì)胞類型的作用機(jī)制以及在更廣泛疾病治療中的應(yīng)用潛力仍有待進(jìn)一步挖掘。本研究對(duì)亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯機(jī)制的深入研究,有可能為開發(fā)新的抗癌藥物或優(yōu)化現(xiàn)有治療方案提供新的靶點(diǎn)和思路。此外,對(duì)于一些與細(xì)胞周期紊亂相關(guān)的其他疾病,如神經(jīng)退行性疾病、心血管疾病等,本研究的成果也可能為其發(fā)病機(jī)制的研究和治療策略的制定提供有益的參考,為人類健康事業(yè)做出積極貢獻(xiàn)。二、U2OS細(xì)胞與細(xì)胞周期調(diào)控相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1U2OS細(xì)胞特性及應(yīng)用U2OS細(xì)胞,全稱為人骨肉瘤細(xì)胞(U-2OS),最初是由PontenJ和SakselaE在1964年從一名15歲女孩的脛骨中等分化的肉瘤中成功分離建立。作為一種重要的細(xì)胞模型,U2OS細(xì)胞具有獨(dú)特的生物學(xué)特性,在細(xì)胞研究領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。從細(xì)胞形態(tài)上看,U2OS細(xì)胞呈現(xiàn)上皮樣形態(tài),細(xì)胞邊界相對(duì)清晰,形態(tài)較為規(guī)則。在生長(zhǎng)特性方面,U2OS細(xì)胞屬于貼壁生長(zhǎng)型細(xì)胞,其在合適的培養(yǎng)條件下,會(huì)緊密貼附于培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿的底部,通過(guò)不斷分裂增殖,逐漸形成單層細(xì)胞群落。這種貼壁生長(zhǎng)的特性使得U2OS細(xì)胞在培養(yǎng)過(guò)程中易于觀察和操作,為研究人員提供了便利。U2OS細(xì)胞在細(xì)胞研究領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在腫瘤研究方面,由于其來(lái)源于骨肉瘤組織,U2OS細(xì)胞是研究骨肉瘤發(fā)病機(jī)制、腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為的理想模型。通過(guò)對(duì)U2OS細(xì)胞的研究,科研人員可以深入探究骨肉瘤細(xì)胞的分子生物學(xué)特征,尋找潛在的治療靶點(diǎn),為骨肉瘤的臨床治療提供理論依據(jù)。例如,研究人員可以利用U2OS細(xì)胞研究腫瘤細(xì)胞中信號(hào)通路的異常激活情況,以及這些異常如何影響腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和存活。此外,U2OS細(xì)胞還可用于評(píng)估抗癌藥物的療效和作用機(jī)制,通過(guò)觀察藥物對(duì)U2OS細(xì)胞增殖、凋亡和細(xì)胞周期的影響,篩選出具有潛在抗癌活性的藥物,并進(jìn)一步明確其作用靶點(diǎn)和作用方式。在細(xì)胞周期調(diào)控研究中,U2OS細(xì)胞也扮演著重要角色。細(xì)胞周期調(diào)控是細(xì)胞生物學(xué)的核心內(nèi)容之一,而U2OS細(xì)胞具有相對(duì)穩(wěn)定的細(xì)胞周期進(jìn)程,便于研究人員對(duì)細(xì)胞周期的各個(gè)階段進(jìn)行精確調(diào)控和觀察。研究人員可以通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)手段,如使用細(xì)胞周期同步化試劑、干擾細(xì)胞周期相關(guān)基因的表達(dá)等,研究細(xì)胞周期調(diào)控的分子機(jī)制。例如,通過(guò)將U2OS細(xì)胞同步化到特定的細(xì)胞周期階段,然后觀察在不同刺激條件下細(xì)胞周期的轉(zhuǎn)換情況,研究人員可以深入了解細(xì)胞周期檢查點(diǎn)的功能以及相關(guān)調(diào)控因子的作用。此外,U2OS細(xì)胞還可用于研究細(xì)胞周期調(diào)控與其他細(xì)胞生物學(xué)過(guò)程的相互關(guān)系,如細(xì)胞凋亡、DNA損傷修復(fù)等。當(dāng)U2OS細(xì)胞受到DNA損傷時(shí),研究人員可以觀察細(xì)胞周期的阻滯情況以及細(xì)胞如何啟動(dòng)DNA損傷修復(fù)機(jī)制,從而揭示細(xì)胞在面對(duì)應(yīng)激時(shí)的自我保護(hù)機(jī)制。U2OS細(xì)胞作為一種重要的細(xì)胞模型,其獨(dú)特的特性使其在細(xì)胞研究領(lǐng)域具有不可替代的作用。在本研究中,選擇U2OS細(xì)胞作為研究對(duì)象,正是基于其在細(xì)胞周期調(diào)控研究方面的優(yōu)勢(shì),為深入探究p38通過(guò)磷酸化HPC2調(diào)控亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯機(jī)制提供了良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。2.2細(xì)胞周期與G2/M期阻滯細(xì)胞周期是指連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次有絲分裂結(jié)束到下一次有絲分裂完成所經(jīng)歷的整個(gè)過(guò)程,這一過(guò)程對(duì)于細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖至關(guān)重要。細(xì)胞周期主要包括分裂間期和分裂期,其中分裂間期又可細(xì)分為G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期),分裂期則為M期(有絲分裂期)。在G1期,細(xì)胞主要進(jìn)行RNA和蛋白質(zhì)的生物合成,為后續(xù)S期的DNA合成做準(zhǔn)備。此階段,細(xì)胞內(nèi)的mRNA、rRNA和tRNA合成加速,使得結(jié)構(gòu)蛋白和酶蛋白得以大量形成。同時(shí),細(xì)胞還會(huì)合成DNA復(fù)制所需要的前體物和酶分子,如胸腺嘧啶激酶、胸腺嘧啶核苷酸激酶、脫氧胸腺嘧啶核苷酸合成酶以及大量增加的DNA聚合酶等。這些物質(zhì)的合成和積累,為細(xì)胞順利進(jìn)入S期并完成DNA復(fù)制提供了必要條件。例如,觸發(fā)蛋白的積累有助于細(xì)胞通過(guò)G1期的限制點(diǎn)進(jìn)入S期,而抑素的產(chǎn)生則與細(xì)胞停留在G1期有關(guān)。當(dāng)細(xì)胞受到促細(xì)胞分裂刺激因子的影響時(shí),G0期細(xì)胞也會(huì)轉(zhuǎn)化到G1期,重新進(jìn)入細(xì)胞周期。S期是細(xì)胞周期中最為關(guān)鍵的階段,主要進(jìn)行DNA的復(fù)制以及組蛋白、非組蛋白等染色體組成蛋白的合成。DNA復(fù)制的精確性確保了遺傳信息能夠穩(wěn)定地傳遞給子代細(xì)胞,保證了遺傳性狀的穩(wěn)定性。而組蛋白和非組蛋白的合成與DNA復(fù)制密切配合,共同參與染色體的組裝和結(jié)構(gòu)維持。不同細(xì)胞的S期長(zhǎng)短存在差異,這是由細(xì)胞本身的遺傳性所決定的。G2期是DNA復(fù)制完成到有絲分裂開始的時(shí)期,細(xì)胞在此階段加速合成RNA和直接與有絲分裂相關(guān)的蛋白質(zhì),如微絲、微管蛋白以及有絲分裂調(diào)控的重要因子MPF(成熟促進(jìn)因子,也稱為M期促進(jìn)因子),為有絲分裂做最后的準(zhǔn)備。在G2期末,細(xì)胞會(huì)合成一種可溶性蛋白質(zhì),它是一種蛋白質(zhì)激酶,被激活后可促使細(xì)胞由G2期進(jìn)入有絲分裂期。M期是細(xì)胞分裂的時(shí)期,歷時(shí)較短,一般持續(xù)時(shí)間為0.5-2小時(shí)。在這一時(shí)期,光鏡下可觀察到細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯變化,歷經(jīng)前期、中期、后期和末期四個(gè)階段。前期染色質(zhì)凝縮,分裂極確立與紡錘體開始形成,核仁解體,核膜消失;中期核膜破裂,染色體排列在細(xì)胞的赤道面,紡錘絲與染色體著絲點(diǎn)相連,牽引染色體移向赤道面;后期姐妹染色單體分開并向兩極移動(dòng);末期染色體到達(dá)兩極后,開始解聚、分散成染色質(zhì),核仁出現(xiàn),核膜重新形成,紡錘體解體消失,同時(shí)微絲組成收縮環(huán),收縮環(huán)收縮使細(xì)胞產(chǎn)生縊束,最終胞質(zhì)分裂,細(xì)胞一分為二。G2/M期是細(xì)胞周期中的關(guān)鍵調(diào)控點(diǎn)之一,它決定著細(xì)胞是否能夠順利進(jìn)入有絲分裂期。當(dāng)細(xì)胞受到各種內(nèi)外因素的刺激,如DNA損傷、氧化應(yīng)激、藥物作用等,細(xì)胞內(nèi)會(huì)啟動(dòng)一系列復(fù)雜的信號(hào)傳導(dǎo)通路,導(dǎo)致細(xì)胞周期進(jìn)程受阻,停滯在G2/M期,這一現(xiàn)象被稱為G2/M期阻滯。G2/M期阻滯的發(fā)生機(jī)制涉及多個(gè)層面的調(diào)控。從分子層面來(lái)看,MPF的活性調(diào)控在G2/M期過(guò)渡中起著核心作用。MPF是由CyclinB和CDK1組成的復(fù)合物,其中CDK1在整個(gè)細(xì)胞周期中相對(duì)穩(wěn)定表達(dá),而CyclinB特異性表達(dá)于G2/M期。當(dāng)CDK1與CyclinB結(jié)合后,CDK1構(gòu)象發(fā)生變化,Thr161被CDK激酶激活,同時(shí)Thr14和Tyr15被CDC25去磷酸化,從而形成有活性的MPF復(fù)合物,觸發(fā)細(xì)胞從G2期進(jìn)入M期。然而,當(dāng)細(xì)胞受到損傷或應(yīng)激時(shí),多種因素會(huì)影響MPF的活性。例如,DNA損傷可使CyclinB和CDK1的表達(dá)減少,導(dǎo)致G2/M期阻滯。具體來(lái)說(shuō),DNA損傷一方面直接抑制CyclinB表達(dá);另一方面激活p53,p53進(jìn)而引起p21升高,p21與DNA聚合酶δ的輔助因子PCNA結(jié)合,抑制CDK1的轉(zhuǎn)錄,最終導(dǎo)致G2/M阻滯。此外,在CyclinBmRNA的3'非翻譯區(qū)存在胞質(zhì)多聚腺苷酸元件和Pumilio結(jié)合元件,它們分別和胞質(zhì)多聚腺苷酸元件結(jié)合蛋白和Pumilio蛋白結(jié)合,使CyclinBmRNA形成顆粒處于休眠狀態(tài),也會(huì)影響CyclinB的表達(dá),進(jìn)而調(diào)控G2/M期過(guò)渡。除了MPF相關(guān)的調(diào)控機(jī)制外,細(xì)胞內(nèi)還存在其他多條信號(hào)通路參與G2/M期阻滯的調(diào)控。例如,p38MAPK信號(hào)通路在細(xì)胞受到應(yīng)激刺激時(shí)被激活,激活后的p38MAPK可以磷酸化一系列下游底物,其中一些底物參與了細(xì)胞周期調(diào)控,可能導(dǎo)致G2/M期阻滯。研究表明,在某些細(xì)胞中,p38MAPK的激活可以通過(guò)抑制CyclinB/CDK1復(fù)合物的活性,或者調(diào)節(jié)其他細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)和功能,來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生G2/M期阻滯。此外,其他一些信號(hào)通路如ATM/ATR-Chk1/Chk2信號(hào)通路等,在DNA損傷時(shí)也會(huì)被激活,通過(guò)對(duì)相關(guān)蛋白的磷酸化修飾,調(diào)控細(xì)胞周期檢查點(diǎn),使細(xì)胞停滯在G2/M期,以便進(jìn)行DNA損傷修復(fù)。如果DNA損傷無(wú)法修復(fù),細(xì)胞可能會(huì)啟動(dòng)凋亡程序,以避免損傷的遺傳物質(zhì)傳遞給子代細(xì)胞。G2/M期阻滯在細(xì)胞命運(yùn)決定中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。當(dāng)細(xì)胞遭遇各種應(yīng)激或損傷時(shí),G2/M期阻滯為細(xì)胞提供了一個(gè)緩沖時(shí)間,使細(xì)胞能夠啟動(dòng)DNA損傷修復(fù)機(jī)制,修復(fù)受損的DNA,從而維持基因組的穩(wěn)定性。如果細(xì)胞能夠成功修復(fù)DNA損傷,細(xì)胞周期將繼續(xù)進(jìn)行,細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂期,完成分裂過(guò)程。然而,如果DNA損傷過(guò)于嚴(yán)重,無(wú)法被有效修復(fù),細(xì)胞可能會(huì)持續(xù)停滯在G2/M期,最終走向凋亡。這種細(xì)胞命運(yùn)的抉擇對(duì)于維持組織穩(wěn)態(tài)和機(jī)體健康具有重要意義。在腫瘤細(xì)胞中,由于細(xì)胞周期調(diào)控機(jī)制的異常,腫瘤細(xì)胞可能會(huì)繞過(guò)正常的G2/M期檢查點(diǎn),即使存在DNA損傷也能繼續(xù)增殖,導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。因此,深入研究G2/M期阻滯的機(jī)制,不僅有助于我們理解正常細(xì)胞的生理調(diào)控過(guò)程,還為腫瘤等疾病的治療提供了重要的靶點(diǎn)和理論依據(jù)。三、p38與HPC2的生物學(xué)特性與功能3.1p38信號(hào)通路解析p38絲裂原活化蛋白激酶(p38mitogen-activatedproteinkinase,p38MAPK)是絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族的重要成員之一,在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。p38MAPK家族包含四個(gè)高度同源的亞型,分別為p38α(MAPK14)、p38β(MAPK11)、p38γ(MAPK12)和p38δ(MAPK13)。這些亞型在氨基酸序列上具有較高的同源性,尤其是在激酶結(jié)構(gòu)域,同源性高達(dá)90%以上。它們?cè)诓煌M織和細(xì)胞類型中呈現(xiàn)出特異性的表達(dá)模式,例如p38α在幾乎所有類型的細(xì)胞中均有表達(dá),是最為廣泛分布的亞型;p38β主要在腦組織中高表達(dá),與神經(jīng)系統(tǒng)的功能密切相關(guān);p38γ特異性地在骨骼肌中表達(dá),對(duì)肌肉的生長(zhǎng)、發(fā)育和功能維持起著重要作用;p38δ則主要在腎臟、肺臟、胰腺等組織中表達(dá),參與這些組織的生理病理過(guò)程。p38MAPK的激活依賴于嚴(yán)格且復(fù)雜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)級(jí)聯(lián)反應(yīng)。當(dāng)細(xì)胞受到各種應(yīng)激刺激,如紫外線照射、熱休克、高滲環(huán)境、氧化應(yīng)激、炎癥細(xì)胞因子(如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1(IL-1))以及細(xì)菌脂多糖(LPS)等時(shí),細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)通路被迅速激活。在這個(gè)過(guò)程中,首先是上游的絲裂原活化蛋白激酶激酶激酶(MAPKKK)被激活,常見的MAPKKK包括MEKK3、TAK1等。激活后的MAPKKK通過(guò)磷酸化作用激活絲裂原活化蛋白激酶激酶(MAPKK),在p38MAPK信號(hào)通路中,主要是MKK3和MKK6被激活。MKK3和MKK6進(jìn)一步磷酸化p38MAPK蛋白上的Thr180和Tyr182位點(diǎn)(在p38γ中為Thr183和Tyr185位點(diǎn)),從而使p38MAPK發(fā)生構(gòu)型改變,從無(wú)活性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚誀顟B(tài)。這種磷酸化修飾是p38MAPK激活的關(guān)鍵步驟,一旦完成,激活的p38MAPK便能夠磷酸化一系列下游底物,進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞的各種生物學(xué)功能。在細(xì)胞增殖與分化方面,p38MAPK發(fā)揮著復(fù)雜而精細(xì)的調(diào)控作用。其作用效果往往取決于細(xì)胞類型、刺激因素以及與其他信號(hào)通路的相互作用。在某些細(xì)胞類型中,p38MAPK的激活可以抑制細(xì)胞增殖。例如,在成纖維細(xì)胞中,當(dāng)細(xì)胞受到紫外線照射等應(yīng)激刺激時(shí),p38MAPK被激活,它可以通過(guò)磷酸化并激活轉(zhuǎn)錄因子ATF2,進(jìn)而上調(diào)細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑p21的表達(dá)。p21能夠與細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)結(jié)合,抑制CDK的活性,從而使細(xì)胞周期停滯在G1期,抑制細(xì)胞的增殖。相反,在另一些細(xì)胞中,p38MAPK的激活卻能夠促進(jìn)細(xì)胞增殖。在造血干細(xì)胞中,p38MAPK信號(hào)通路的激活可以促進(jìn)細(xì)胞的增殖和分化,維持造血干細(xì)胞的自我更新能力。研究發(fā)現(xiàn),p38MAPK可以通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白D1的表達(dá)和活性,促進(jìn)細(xì)胞從G1期向S期的轉(zhuǎn)換,從而加速細(xì)胞增殖。此外,p38MAPK還參與了細(xì)胞分化的調(diào)控過(guò)程。在胚胎干細(xì)胞的分化過(guò)程中,p38MAPK的激活可以誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向特定的細(xì)胞譜系分化。例如,在神經(jīng)干細(xì)胞分化為神經(jīng)元的過(guò)程中,p38MAPK信號(hào)通路的激活可以促進(jìn)神經(jīng)分化相關(guān)基因的表達(dá),如NeuroD、Ngn1等,從而推動(dòng)神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)元的分化。p38MAPK在細(xì)胞凋亡與存活的調(diào)控中扮演著關(guān)鍵角色,其作用具有雙重性。在某些情況下,p38MAPK的激活可以促進(jìn)細(xì)胞凋亡。當(dāng)細(xì)胞受到化療藥物、生長(zhǎng)因子剝奪等刺激時(shí),p38MAPK被激活,它可以通過(guò)激活一系列促凋亡蛋白,如Bad、Bim、PUMA等,來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。p38MAPK可以磷酸化Bad蛋白,使其從與抗凋亡蛋白Bcl-2的結(jié)合中釋放出來(lái),進(jìn)而激活線粒體凋亡途徑,導(dǎo)致細(xì)胞色素c的釋放和caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)的激活,最終引發(fā)細(xì)胞凋亡。此外,p38MAPK還可以通過(guò)抑制抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-xl的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞凋亡的發(fā)生。然而,在另一些情況下,p38MAPK的激活卻能夠保護(hù)細(xì)胞免受凋亡的威脅。在細(xì)胞受到輕度應(yīng)激刺激時(shí),p38MAPK的激活可以通過(guò)激活抗凋亡信號(hào)通路,如PI3K/Akt通路,來(lái)促進(jìn)細(xì)胞的存活。p38MAPK可以磷酸化并激活MNK1,MNK1進(jìn)而磷酸化真核起始因子4E(eIF4E),促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成,增強(qiáng)細(xì)胞的生存能力。此外,p38MAPK還可以通過(guò)抑制促凋亡信號(hào)通路,如JNK/SAPK通路,來(lái)保護(hù)細(xì)胞免受凋亡的影響。炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng)是機(jī)體應(yīng)對(duì)病原體入侵和組織損傷的重要防御機(jī)制,p38MAPK在這兩個(gè)過(guò)程中均發(fā)揮著不可或缺的調(diào)控作用。在炎癥反應(yīng)中,p38MAPK是關(guān)鍵的調(diào)控因子之一。當(dāng)細(xì)胞受到炎癥細(xì)胞因子(如TNF-α、IL-1)或LPS等刺激時(shí),p38MAPK被激活,它可以通過(guò)激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB和AP-1,促進(jìn)炎癥介質(zhì)的表達(dá)和釋放。p38MAPK可以磷酸化并激活MAPKAPK2,MAPKAPK2進(jìn)而磷酸化熱休克蛋白27(HSP27),調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架的穩(wěn)定性,促進(jìn)炎癥細(xì)胞的遷移和浸潤(rùn)。此外,p38MAPK還可以通過(guò)調(diào)節(jié)環(huán)氧合酶-2(COX-2)和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)的表達(dá),促進(jìn)前列腺素E2(PGE2)和一氧化氮(NO)的合成,加劇炎癥反應(yīng)。在免疫反應(yīng)中,p38MAPK參與了免疫細(xì)胞的增殖、分化和功能調(diào)控。在T淋巴細(xì)胞中,p38MAPK的激活可以促進(jìn)T細(xì)胞的活化和增殖,調(diào)節(jié)T細(xì)胞的分化方向。研究發(fā)現(xiàn),p38MAPK可以通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的表達(dá),如IL-2、IFN-γ等,影響T細(xì)胞的免疫應(yīng)答。此外,p38MAPK還參與了B淋巴細(xì)胞的抗體產(chǎn)生、巨噬細(xì)胞的吞噬功能以及樹突狀細(xì)胞的抗原呈遞等過(guò)程,對(duì)機(jī)體的免疫功能起著重要的調(diào)節(jié)作用。p38MAPK信號(hào)通路作為細(xì)胞內(nèi)重要的信號(hào)傳導(dǎo)途徑之一,通過(guò)其復(fù)雜的激活機(jī)制和廣泛的生物學(xué)功能,在細(xì)胞的增殖、分化、凋亡、炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng)等多種生理病理過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。對(duì)p38MAPK信號(hào)通路的深入研究,不僅有助于我們深入理解細(xì)胞的基本生命活動(dòng)和疾病的發(fā)生發(fā)展機(jī)制,還為開發(fā)針對(duì)相關(guān)疾病的治療策略提供了重要的理論基礎(chǔ)和潛在的藥物靶點(diǎn)。3.2HPC2的結(jié)構(gòu)與功能HPC2,又稱為RNF20(RingFingerProtein20),是一種具有重要生物學(xué)功能的蛋白質(zhì),其分子結(jié)構(gòu)獨(dú)特且復(fù)雜。HPC2基因位于人類染色體17q21.31區(qū)域,編碼的蛋白質(zhì)由637個(gè)氨基酸殘基組成,分子量約為70kDa。從結(jié)構(gòu)上看,HPC2包含多個(gè)功能結(jié)構(gòu)域,這些結(jié)構(gòu)域?qū)τ谄浒l(fā)揮正常生物學(xué)功能至關(guān)重要。在HPC2的N端,存在一個(gè)保守的環(huán)指結(jié)構(gòu)域(Ringfingerdomain),該結(jié)構(gòu)域由大約40-60個(gè)氨基酸殘基組成,富含半胱氨酸(Cys)和組氨酸(His)殘基,通過(guò)形成特定的金屬離子配位結(jié)構(gòu),能夠與其他蛋白質(zhì)或核酸分子相互作用。環(huán)指結(jié)構(gòu)域是HPC2發(fā)揮E3泛素連接酶活性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域,它能夠識(shí)別并結(jié)合特定的底物蛋白,同時(shí)與E2泛素結(jié)合酶相互作用,將泛素分子從E2泛素結(jié)合酶轉(zhuǎn)移到底物蛋白上,從而啟動(dòng)底物蛋白的泛素化修飾過(guò)程。研究表明,HPC2的環(huán)指結(jié)構(gòu)域?qū)τ谄渥R(shí)別組蛋白H2B并進(jìn)行泛素化修飾起著決定性作用。在細(xì)胞內(nèi),HPC2通過(guò)其環(huán)指結(jié)構(gòu)域與組蛋白H2B結(jié)合,在E2泛素結(jié)合酶的協(xié)助下,將泛素分子連接到組蛋白H2B的賴氨酸-120位點(diǎn)(H2BK120ub),這種修飾對(duì)于染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的重塑和基因表達(dá)的調(diào)控具有重要影響。除了環(huán)指結(jié)構(gòu)域,HPC2還含有多個(gè)其他功能結(jié)構(gòu)域,如卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域(Coiled-coildomain)和WD40重復(fù)結(jié)構(gòu)域(WD40repeatdomain)。卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域通常由多個(gè)α-螺旋組成,這些α-螺旋通過(guò)相互纏繞形成穩(wěn)定的螺旋-螺旋結(jié)構(gòu)。在HPC2中,卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域有助于蛋白質(zhì)之間的相互作用和寡聚化,它能夠介導(dǎo)HPC2與其他蛋白質(zhì)形成復(fù)合物,從而增強(qiáng)其功能。研究發(fā)現(xiàn),HPC2可以通過(guò)卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域與另一種E3泛素連接酶RNF40相互作用,形成異二聚體復(fù)合物。這種復(fù)合物在組蛋白H2B的泛素化修飾過(guò)程中具有更高的活性和特異性,能夠更有效地調(diào)節(jié)染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。WD40重復(fù)結(jié)構(gòu)域則由多個(gè)約40-60個(gè)氨基酸殘基組成的重復(fù)單元構(gòu)成,每個(gè)重復(fù)單元包含一個(gè)保守的Trp-Asp(WD)基序。WD40重復(fù)結(jié)構(gòu)域在蛋白質(zhì)相互作用中發(fā)揮著重要作用,它能夠識(shí)別并結(jié)合特定的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域,參與多種生物學(xué)過(guò)程的調(diào)控。在HPC2中,WD40重復(fù)結(jié)構(gòu)域可能參與了HPC2與其他染色質(zhì)相關(guān)蛋白的相互作用,有助于其在染色質(zhì)上的定位和功能發(fā)揮。例如,HPC2的WD40重復(fù)結(jié)構(gòu)域可能與一些轉(zhuǎn)錄因子或染色質(zhì)重塑復(fù)合物相互作用,協(xié)同調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄活性。在正常生理狀態(tài)下,HPC2參與了多種細(xì)胞活動(dòng),其中基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控和染色質(zhì)修飾是其最為重要的功能之一。通過(guò)對(duì)組蛋白H2B的泛素化修飾,HPC2能夠改變?nèi)旧|(zhì)的結(jié)構(gòu)和可及性,進(jìn)而影響基因的轉(zhuǎn)錄活性。研究表明,H2BK120ub修飾可以促進(jìn)染色質(zhì)的開放,增加轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結(jié)合能力,從而激活基因的轉(zhuǎn)錄。在胚胎干細(xì)胞的分化過(guò)程中,HPC2介導(dǎo)的H2BK120ub修飾對(duì)于調(diào)控分化相關(guān)基因的表達(dá)起著關(guān)鍵作用。當(dāng)胚胎干細(xì)胞向神經(jīng)干細(xì)胞分化時(shí),HPC2的表達(dá)水平升高,其介導(dǎo)的H2BK120ub修飾增加,使得神經(jīng)分化相關(guān)基因的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變得更加開放,促進(jìn)了這些基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá),最終推動(dòng)胚胎干細(xì)胞向神經(jīng)干細(xì)胞的分化。此外,HPC2還參與了DNA損傷修復(fù)過(guò)程。當(dāng)細(xì)胞受到紫外線照射、化學(xué)物質(zhì)損傷等導(dǎo)致DNA損傷時(shí),HPC2會(huì)被招募到損傷位點(diǎn),通過(guò)其E3泛素連接酶活性對(duì)相關(guān)蛋白進(jìn)行泛素化修飾,從而促進(jìn)DNA損傷修復(fù)機(jī)制的啟動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn),HPC2可以泛素化修飾一些參與DNA損傷修復(fù)的關(guān)鍵蛋白,如BRCA1等,增強(qiáng)它們?cè)贒NA損傷修復(fù)過(guò)程中的功能。在紫外線照射誘導(dǎo)的DNA損傷修復(fù)中,HPC2通過(guò)泛素化修飾BRCA1,促進(jìn)BRCA1與其他修復(fù)蛋白的相互作用,加速DNA損傷的修復(fù)過(guò)程,維持基因組的穩(wěn)定性。HPC2作為一種重要的E3泛素連接酶,其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)賦予了它多樣的生物學(xué)功能。在正常生理狀態(tài)下,HPC2通過(guò)參與基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控、染色質(zhì)修飾以及DNA損傷修復(fù)等細(xì)胞活動(dòng),維持細(xì)胞的正常生理功能和基因組的穩(wěn)定性。對(duì)HPC2結(jié)構(gòu)與功能的深入研究,不僅有助于我們理解細(xì)胞的基本生命活動(dòng),還為進(jìn)一步探討相關(guān)疾病的發(fā)病機(jī)制和治療策略提供了重要的理論基礎(chǔ)。3.3p38與HPC2在細(xì)胞內(nèi)的潛在聯(lián)系在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)雜信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中,p38與HPC2雖各自具有獨(dú)特的生物學(xué)功能,但它們并非孤立存在,而是可能存在著密切的潛在聯(lián)系,共同參與多種細(xì)胞過(guò)程的調(diào)控。從信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的角度來(lái)看,p38MAPK信號(hào)通路作為細(xì)胞內(nèi)重要的應(yīng)激信號(hào)傳導(dǎo)途徑,在受到紫外線、熱休克、氧化應(yīng)激、炎癥因子等刺激時(shí)被激活。而HPC2作為E3泛素連接酶,參與蛋白質(zhì)的泛素化修飾過(guò)程,這一過(guò)程與信號(hào)通路的調(diào)控密切相關(guān)。已有研究表明,泛素化修飾可以調(diào)節(jié)信號(hào)通路中關(guān)鍵蛋白的穩(wěn)定性、活性和定位,從而影響信號(hào)的傳遞。因此,p38MAPK信號(hào)通路的激活可能通過(guò)某種機(jī)制影響HPC2的活性或表達(dá),進(jìn)而調(diào)節(jié)底物蛋白的泛素化修飾,反之亦然。例如,p38MAPK激活后可能磷酸化某些轉(zhuǎn)錄因子,這些轉(zhuǎn)錄因子可以結(jié)合到HPC2基因的啟動(dòng)子區(qū)域,調(diào)控HPC2的轉(zhuǎn)錄水平。研究發(fā)現(xiàn),在某些細(xì)胞受到應(yīng)激刺激時(shí),p38MAPK的激活可以上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子AP-1的活性,AP-1可以與HPC2基因啟動(dòng)子區(qū)域的特定序列結(jié)合,促進(jìn)HPC2的表達(dá),從而影響細(xì)胞內(nèi)的泛素化修飾水平。在細(xì)胞周期調(diào)控方面,p38與HPC2均發(fā)揮著重要作用,這也暗示著它們之間可能存在協(xié)同作用。p38MAPK通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶以及相關(guān)調(diào)控因子的表達(dá)和活性,參與細(xì)胞周期的各個(gè)階段的調(diào)控。如前文所述,p38MAPK可以通過(guò)激活轉(zhuǎn)錄因子ATF2,上調(diào)細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑p21的表達(dá),使細(xì)胞周期停滯在G1期。而HPC2通過(guò)對(duì)組蛋白H2B的泛素化修飾,調(diào)控染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能,進(jìn)而影響基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá),這對(duì)于細(xì)胞周期的正常進(jìn)行至關(guān)重要。研究表明,H2BK120ub修飾可以促進(jìn)染色質(zhì)的開放,增加轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結(jié)合能力,從而激活與細(xì)胞周期相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。在細(xì)胞從G1期向S期轉(zhuǎn)換的過(guò)程中,HPC2介導(dǎo)的H2BK120ub修飾可能與p38MAPK信號(hào)通路協(xié)同作用,共同調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá),確保細(xì)胞周期的順利進(jìn)行。例如,在某些細(xì)胞中,當(dāng)細(xì)胞受到生長(zhǎng)因子刺激時(shí),p38MAPK信號(hào)通路被激活,同時(shí)HPC2的表達(dá)和活性也發(fā)生變化。p38MAPK可能通過(guò)磷酸化某些與細(xì)胞周期相關(guān)的蛋白,改變其活性或定位,而HPC2則通過(guò)對(duì)染色質(zhì)的修飾,調(diào)節(jié)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,兩者相互配合,共同促進(jìn)細(xì)胞從G1期向S期的轉(zhuǎn)換。此外,p38與HPC2在DNA損傷修復(fù)過(guò)程中也可能存在聯(lián)系。當(dāng)細(xì)胞受到DNA損傷時(shí),p38MAPK信號(hào)通路被激活,它可以通過(guò)磷酸化一系列下游底物,參與DNA損傷修復(fù)的調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn),p38MAPK可以磷酸化并激活一些參與DNA損傷修復(fù)的蛋白,如p53、Chk1等,促進(jìn)DNA損傷的修復(fù)。而HPC2也參與了DNA損傷修復(fù)過(guò)程,它可以通過(guò)泛素化修飾一些參與DNA損傷修復(fù)的關(guān)鍵蛋白,如BRCA1等,增強(qiáng)它們?cè)贒NA損傷修復(fù)過(guò)程中的功能。因此,在DNA損傷修復(fù)過(guò)程中,p38與HPC2可能通過(guò)相互作用,共同調(diào)節(jié)DNA損傷修復(fù)機(jī)制的啟動(dòng)和執(zhí)行。例如,當(dāng)細(xì)胞受到紫外線照射導(dǎo)致DNA損傷時(shí),p38MAPK被激活,同時(shí)HPC2被招募到損傷位點(diǎn)。p38MAPK可能通過(guò)磷酸化HPC2或其他相關(guān)蛋白,影響HPC2的活性和底物特異性,從而促進(jìn)HPC2對(duì)DNA損傷修復(fù)相關(guān)蛋白的泛素化修飾,增強(qiáng)DNA損傷修復(fù)的效率。綜上所述,p38與HPC2在細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)、細(xì)胞周期調(diào)控以及DNA損傷修復(fù)等過(guò)程中可能存在著緊密的聯(lián)系。深入研究它們之間的相互作用關(guān)系,對(duì)于全面理解細(xì)胞的生物學(xué)過(guò)程和疾病的發(fā)生發(fā)展機(jī)制具有重要意義,也為進(jìn)一步探究p38是否通過(guò)磷酸化HPC2調(diào)控亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯奠定了理論基礎(chǔ)。四、亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯的現(xiàn)象與機(jī)制初探4.1亞砷酸鈉對(duì)U2OS細(xì)胞的作用現(xiàn)象觀察為深入探究亞砷酸鈉對(duì)U2OS細(xì)胞的影響,本研究首先對(duì)亞砷酸鈉處理后的U2OS細(xì)胞進(jìn)行了形態(tài)學(xué)觀察。在正常培養(yǎng)條件下,U2OS細(xì)胞呈現(xiàn)典型的上皮樣形態(tài),細(xì)胞形態(tài)規(guī)則,呈多邊形或梭形,邊界清晰,細(xì)胞之間緊密相連,貼壁生長(zhǎng)良好,在培養(yǎng)瓶底部形成較為均勻的單層細(xì)胞分布。當(dāng)使用不同濃度的亞砷酸鈉處理U2OS細(xì)胞一定時(shí)間后,細(xì)胞形態(tài)發(fā)生了顯著變化。隨著亞砷酸鈉濃度的升高,細(xì)胞形態(tài)逐漸變得不規(guī)則,細(xì)胞體積增大,部分細(xì)胞出現(xiàn)了明顯的腫脹,細(xì)胞邊界變得模糊,細(xì)胞之間的連接也變得松散,呈現(xiàn)出一種應(yīng)激狀態(tài)下的形態(tài)改變。當(dāng)亞砷酸鈉濃度達(dá)到一定程度時(shí),還可以觀察到部分細(xì)胞出現(xiàn)皺縮、變圓,甚至從培養(yǎng)瓶底部脫落的現(xiàn)象,這表明亞砷酸鈉對(duì)U2OS細(xì)胞的生長(zhǎng)和存活產(chǎn)生了明顯的抑制作用。為了進(jìn)一步量化亞砷酸鈉對(duì)U2OS細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài)的影響,采用了細(xì)胞計(jì)數(shù)法和CCK-8法進(jìn)行檢測(cè)。細(xì)胞計(jì)數(shù)結(jié)果顯示,隨著亞砷酸鈉處理濃度的增加和處理時(shí)間的延長(zhǎng),U2OS細(xì)胞的數(shù)量明顯減少。在低濃度亞砷酸鈉處理時(shí),細(xì)胞數(shù)量的減少相對(duì)較為緩慢,而當(dāng)亞砷酸鈉濃度升高后,細(xì)胞數(shù)量急劇下降,表明亞砷酸鈉對(duì)U2OS細(xì)胞的增殖具有顯著的抑制作用。CCK-8法檢測(cè)結(jié)果與細(xì)胞計(jì)數(shù)結(jié)果一致,通過(guò)檢測(cè)細(xì)胞的代謝活性,發(fā)現(xiàn)亞砷酸鈉處理后的U2OS細(xì)胞的吸光度值明顯降低,且呈劑量和時(shí)間依賴性,這進(jìn)一步證實(shí)了亞砷酸鈉能夠抑制U2OS細(xì)胞的生長(zhǎng)。細(xì)胞周期的調(diào)控是細(xì)胞生命活動(dòng)的重要環(huán)節(jié),而亞砷酸鈉對(duì)U2OS細(xì)胞周期的影響是本研究的關(guān)鍵內(nèi)容之一。為了明確亞砷酸鈉是否會(huì)誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞周期阻滯,利用流式細(xì)胞術(shù)對(duì)亞砷酸鈉處理后的U2OS細(xì)胞周期分布進(jìn)行了精確檢測(cè)。首先,將U2OS細(xì)胞培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,然后分別用不同濃度的亞砷酸鈉處理細(xì)胞24小時(shí)。處理結(jié)束后,收集細(xì)胞,使用70%預(yù)冷乙醇固定細(xì)胞,隨后用含有RNaseA和碘化丙啶(PI)的染色液對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色,使PI能夠特異性地與細(xì)胞內(nèi)的DNA結(jié)合。最后,通過(guò)流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)DNA的含量,根據(jù)DNA含量的不同來(lái)確定細(xì)胞所處的細(xì)胞周期階段。流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)結(jié)果顯示,正常對(duì)照組的U2OS細(xì)胞周期分布呈現(xiàn)典型的特征,G1期細(xì)胞占比約為50%-60%,S期細(xì)胞占比約為20%-30%,G2/M期細(xì)胞占比約為10%-20%。當(dāng)用亞砷酸鈉處理U2OS細(xì)胞后,細(xì)胞周期分布發(fā)生了明顯改變。隨著亞砷酸鈉濃度的升高,G2/M期細(xì)胞的比例顯著增加,而G1期和S期細(xì)胞的比例相應(yīng)減少。在較低濃度的亞砷酸鈉處理下,G2/M期細(xì)胞比例開始逐漸上升,當(dāng)亞砷酸鈉濃度達(dá)到一定值時(shí),G2/M期細(xì)胞比例急劇增加,最高可達(dá)到50%以上。這表明亞砷酸鈉能夠誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞發(fā)生G2/M期阻滯,使細(xì)胞停滯在G2/M期,無(wú)法順利進(jìn)入有絲分裂期,從而抑制細(xì)胞的增殖。為了進(jìn)一步驗(yàn)證亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯的結(jié)果,還進(jìn)行了細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的檢測(cè)。通過(guò)蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)技術(shù),檢測(cè)了細(xì)胞周期蛋白CyclinB1和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶CDK1的表達(dá)水平。CyclinB1和CDK1形成的復(fù)合物是調(diào)控細(xì)胞從G2期進(jìn)入M期的關(guān)鍵因素,其表達(dá)水平和活性的變化直接影響細(xì)胞周期的進(jìn)程。結(jié)果顯示,在亞砷酸鈉處理后,CyclinB1和CDK1的表達(dá)水平均明顯下降,且隨著亞砷酸鈉濃度的升高,下降趨勢(shì)更加明顯。這進(jìn)一步證實(shí)了亞砷酸鈉通過(guò)抑制CyclinB1和CDK1的表達(dá),阻礙了細(xì)胞從G2期向M期的轉(zhuǎn)換,從而導(dǎo)致U2OS細(xì)胞發(fā)生G2/M期阻滯。4.2亞砷酸鈉誘導(dǎo)G2/M期阻滯的初步機(jī)制分析亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞發(fā)生G2/M期阻滯的現(xiàn)象提示其背后存在復(fù)雜的分子機(jī)制,這一機(jī)制可能涉及多個(gè)層面的細(xì)胞生物學(xué)過(guò)程,包括DNA損傷、氧化應(yīng)激以及信號(hào)通路激活等,這些因素相互作用,共同調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)程。亞砷酸鈉對(duì)細(xì)胞DNA損傷的影響是導(dǎo)致G2/M期阻滯的重要潛在機(jī)制之一。研究表明,亞砷酸鈉可通過(guò)多種途徑誘導(dǎo)DNA損傷。一方面,亞砷酸鈉在細(xì)胞內(nèi)代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生活性氧(ROS),如超氧陰離子(O2-)、過(guò)氧化氫(H2O2)和羥基自由基(?OH)等。這些ROS具有高度的化學(xué)反應(yīng)活性,能夠攻擊DNA分子,導(dǎo)致DNA鏈斷裂、堿基氧化和DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)等損傷形式。研究發(fā)現(xiàn),亞砷酸鈉處理細(xì)胞后,細(xì)胞內(nèi)8-羥基脫氧鳥苷(8-OHdG)水平顯著升高,8-OHdG是DNA氧化損傷的標(biāo)志性產(chǎn)物,其水平的升高表明亞砷酸鈉誘導(dǎo)了DNA的氧化損傷。另一方面,亞砷酸鈉可能干擾DNA的正常復(fù)制和修復(fù)過(guò)程,直接影響DNA的完整性。在DNA復(fù)制過(guò)程中,亞砷酸鈉可能與DNA聚合酶等關(guān)鍵酶相互作用,抑制其活性,導(dǎo)致DNA復(fù)制錯(cuò)誤增加,進(jìn)而引發(fā)DNA損傷。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)DNA受到損傷時(shí),細(xì)胞會(huì)啟動(dòng)一系列復(fù)雜的DNA損傷應(yīng)答機(jī)制。細(xì)胞內(nèi)存在多種DNA損傷傳感器,如共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張突變蛋白(ATM)和ATM-Rad3相關(guān)蛋白(ATR)等,它們能夠識(shí)別DNA損傷位點(diǎn),并激活下游的信號(hào)傳導(dǎo)通路。ATM和ATR被激活后,會(huì)磷酸化一系列底物,其中包括細(xì)胞周期檢查點(diǎn)激酶Chk1和Chk2。Chk1和Chk2的磷酸化使其活性增強(qiáng),進(jìn)而磷酸化并抑制細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶CDK1的激活,導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯在G2/M期。研究表明,在亞砷酸鈉處理的細(xì)胞中,ATM和ATR的磷酸化水平明顯升高,Chk1和Chk2也被激活,這表明亞砷酸鈉誘導(dǎo)的DNA損傷激活了ATM/ATR-Chk1/Chk2信號(hào)通路,從而引發(fā)G2/M期阻滯。此外,p53蛋白在DNA損傷應(yīng)答中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。當(dāng)DNA損傷發(fā)生時(shí),p53蛋白被激活,其表達(dá)水平和穩(wěn)定性增加。激活的p53蛋白可以作為轉(zhuǎn)錄因子,上調(diào)細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑p21的表達(dá)。p21能夠與CDK1結(jié)合,抑制其活性,使細(xì)胞周期停滯在G2/M期。在亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯過(guò)程中,p53和p21的表達(dá)水平均顯著升高,這進(jìn)一步證實(shí)了p53-p21通路在其中的重要作用。氧化應(yīng)激也是亞砷酸鈉誘導(dǎo)G2/M期阻滯的重要因素之一。如前所述,亞砷酸鈉在細(xì)胞內(nèi)代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生活性氧(ROS),導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡失調(diào),引發(fā)氧化應(yīng)激。ROS不僅可以直接損傷DNA,還能夠通過(guò)氧化修飾蛋白質(zhì)和脂質(zhì),影響細(xì)胞內(nèi)多種信號(hào)通路的正常功能。在細(xì)胞周期調(diào)控方面,氧化應(yīng)激可以通過(guò)多種機(jī)制影響細(xì)胞周期進(jìn)程,導(dǎo)致G2/M期阻滯。氧化應(yīng)激可能通過(guò)影響細(xì)胞周期蛋白和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶的表達(dá)和活性來(lái)調(diào)控細(xì)胞周期。研究發(fā)現(xiàn),氧化應(yīng)激可以下調(diào)細(xì)胞周期蛋白CyclinB1和CDK1的表達(dá)水平,抑制CyclinB1/CDK1復(fù)合物的活性,從而阻礙細(xì)胞從G2期向M期的轉(zhuǎn)換。其具體機(jī)制可能是氧化應(yīng)激激活了某些轉(zhuǎn)錄因子,這些轉(zhuǎn)錄因子抑制了CyclinB1和CDK1基因的轉(zhuǎn)錄,或者氧化應(yīng)激導(dǎo)致了CyclinB1和CDK1蛋白的氧化修飾,使其穩(wěn)定性降低,降解加快。此外,氧化應(yīng)激還可能通過(guò)影響細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑的表達(dá)來(lái)調(diào)控細(xì)胞周期。研究表明,氧化應(yīng)激可以上調(diào)p21和p27等細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑的表達(dá),這些抑制劑能夠與CDK1結(jié)合,抑制其活性,導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯在G2/M期。氧化應(yīng)激還可能通過(guò)激活p38MAPK信號(hào)通路等應(yīng)激信號(hào)通路來(lái)誘導(dǎo)G2/M期阻滯。當(dāng)細(xì)胞受到氧化應(yīng)激刺激時(shí),p38MAPK信號(hào)通路被激活。激活的p38MAPK可以磷酸化一系列下游底物,其中一些底物參與了細(xì)胞周期調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn),p38MAPK可以磷酸化并激活轉(zhuǎn)錄因子ATF2,ATF2可以上調(diào)p21的表達(dá),從而使細(xì)胞周期停滯在G2/M期。此外,p38MAPK還可以通過(guò)抑制CyclinB1/CDK1復(fù)合物的活性,或者調(diào)節(jié)其他細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)和功能,來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生G2/M期阻滯。亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯的機(jī)制是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),涉及DNA損傷、氧化應(yīng)激以及多種信號(hào)通路的激活和相互作用。這些機(jī)制相互交織,共同調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)程,使細(xì)胞停滯在G2/M期,以應(yīng)對(duì)亞砷酸鈉的刺激和損傷。深入研究這些機(jī)制,對(duì)于揭示亞砷酸鈉的生物學(xué)效應(yīng)和細(xì)胞對(duì)其應(yīng)激反應(yīng)的本質(zhì)具有重要意義,也為后續(xù)進(jìn)一步探究p38是否通過(guò)磷酸化HPC2調(diào)控亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯奠定了基礎(chǔ)。五、p38和HPC2參與亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯的證據(jù)5.1p38參與介導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為了明確p38是否參與介導(dǎo)亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯,本研究運(yùn)用p38特異性抑制劑SB203580對(duì)U2OS細(xì)胞進(jìn)行預(yù)處理,隨后再用亞砷酸鈉進(jìn)行刺激處理,通過(guò)多維度的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)手段,深入探究p38在這一過(guò)程中的作用。首先,將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的U2OS細(xì)胞接種于6孔板中,待細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)至約70%-80%融合度時(shí),進(jìn)行分組處理。實(shí)驗(yàn)組先用不同濃度的SB203580(0μM、5μM、10μM、20μM)預(yù)處理細(xì)胞1小時(shí),以抑制p38的活性,然后加入一定濃度(如10μM)的亞砷酸鈉繼續(xù)處理細(xì)胞24小時(shí)。對(duì)照組則僅用相應(yīng)的溶劑(如DMSO,其在實(shí)驗(yàn)中的終濃度與實(shí)驗(yàn)組中SB203580溶液中的DMSO濃度一致,以排除溶劑對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響)預(yù)處理1小時(shí)后,加入亞砷酸鈉處理。處理結(jié)束后,采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞周期分布。流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)結(jié)果顯示,在對(duì)照組中,亞砷酸鈉處理后U2OS細(xì)胞的G2/M期比例顯著升高,由正常對(duì)照組的約15%升高至約45%。而當(dāng)用SB203580預(yù)處理細(xì)胞后,隨著SB203580濃度的增加,亞砷酸鈉誘導(dǎo)的G2/M期阻滯現(xiàn)象逐漸被緩解。當(dāng)SB203580濃度達(dá)到20μM時(shí),G2/M期細(xì)胞比例降至約25%,與對(duì)照組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這表明p38特異性抑制劑SB203580能夠有效抑制p38的活性,從而部分逆轉(zhuǎn)亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯,初步證明了p38參與介導(dǎo)了亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯。為了進(jìn)一步驗(yàn)證p38在亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯中的作用,還通過(guò)蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)技術(shù)檢測(cè)了p38的激活標(biāo)志物磷酸化p38(p-p38)的表達(dá)水平。將U2OS細(xì)胞按照上述分組處理后,收集細(xì)胞,提取總蛋白,進(jìn)行Westernblot檢測(cè)。結(jié)果顯示,在亞砷酸鈉處理組中,p-p38的表達(dá)水平明顯升高,表明亞砷酸鈉能夠激活p38信號(hào)通路。而在SB203580預(yù)處理的實(shí)驗(yàn)組中,隨著SB203580濃度的增加,p-p38的表達(dá)水平逐漸降低。當(dāng)SB203580濃度達(dá)到20μM時(shí),p-p38的表達(dá)水平幾乎降至正常對(duì)照組水平。這進(jìn)一步證實(shí)了SB203580能夠有效抑制p38的激活,與流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)結(jié)果相互印證,表明p38的激活與亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯密切相關(guān)。此外,為了探究p38參與亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯的具體機(jī)制,還檢測(cè)了細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)水平。通過(guò)Westernblot技術(shù)檢測(cè)了細(xì)胞周期蛋白CyclinB1和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶CDK1的表達(dá)。結(jié)果顯示,在亞砷酸鈉處理組中,CyclinB1和CDK1的表達(dá)水平明顯降低,而在SB203580預(yù)處理的實(shí)驗(yàn)組中,隨著p38活性被抑制,CyclinB1和CDK1的表達(dá)水平有所回升。這表明p38可能通過(guò)調(diào)節(jié)CyclinB1和CDK1的表達(dá)來(lái)參與亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯。具體來(lái)說(shuō),亞砷酸鈉激活p38信號(hào)通路后,可能通過(guò)抑制CyclinB1和CDK1的表達(dá),阻礙細(xì)胞從G2期向M期的轉(zhuǎn)換,從而導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生G2/M期阻滯。而當(dāng)p38活性被抑制時(shí),CyclinB1和CDK1的表達(dá)得到一定程度的恢復(fù),細(xì)胞周期阻滯現(xiàn)象得到緩解。綜上所述,通過(guò)p38特異性抑制劑SB203580處理U2OS細(xì)胞,結(jié)合流式細(xì)胞術(shù)、Westernblot等實(shí)驗(yàn)技術(shù),從細(xì)胞周期分布、p38激活狀態(tài)以及細(xì)胞周期相關(guān)蛋白表達(dá)等多個(gè)方面,證實(shí)了p38參與介導(dǎo)了亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯,為進(jìn)一步探究p38通過(guò)磷酸化HPC2調(diào)控這一過(guò)程的機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。5.2HPC2參與介導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為了驗(yàn)證HPC2是否參與介導(dǎo)亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯,本研究采用小干擾RNA(siRNA)技術(shù)和基因過(guò)表達(dá)技術(shù),分別下調(diào)和上調(diào)HPC2在U2OS細(xì)胞中的表達(dá)水平,然后用亞砷酸鈉處理細(xì)胞,通過(guò)多種實(shí)驗(yàn)方法檢測(cè)細(xì)胞周期的變化以及相關(guān)蛋白的表達(dá),以明確HPC2在這一過(guò)程中的作用。首先,設(shè)計(jì)并合成針對(duì)HPC2的特異性siRNA(si-HPC2),同時(shí)設(shè)置陰性對(duì)照siRNA(si-NC)。將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的U2OS細(xì)胞接種于6孔板中,待細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)至約50%-60%融合度時(shí),采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法將si-HPC2或si-NC轉(zhuǎn)染入U(xiǎn)2OS細(xì)胞。轉(zhuǎn)染過(guò)程嚴(yán)格按照脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑的說(shuō)明書進(jìn)行操作,以確保轉(zhuǎn)染效率和細(xì)胞活性。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,收集部分細(xì)胞,采用蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)技術(shù)檢測(cè)HPC2的表達(dá)水平,以驗(yàn)證siRNA對(duì)HPC2的干擾效果。結(jié)果顯示,與si-NC轉(zhuǎn)染組相比,si-HPC2轉(zhuǎn)染組中HPC2的表達(dá)水平顯著降低,表明siRNA成功干擾了HPC2的表達(dá)。隨后,對(duì)干擾HPC2表達(dá)后的U2OS細(xì)胞進(jìn)行亞砷酸鈉處理。將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞分為兩組,一組加入一定濃度(如10μM)的亞砷酸鈉處理24小時(shí),另一組作為對(duì)照組僅加入等量的培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)。處理結(jié)束后,采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞周期分布。流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)結(jié)果顯示,在si-NC轉(zhuǎn)染組中,亞砷酸鈉處理后U2OS細(xì)胞的G2/M期比例顯著升高,由對(duì)照組的約15%升高至約45%。而在si-HPC2轉(zhuǎn)染組中,亞砷酸鈉誘導(dǎo)的G2/M期阻滯現(xiàn)象明顯減弱,G2/M期細(xì)胞比例僅升高至約25%,與si-NC轉(zhuǎn)染組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這表明下調(diào)HPC2的表達(dá)能夠部分緩解亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯,初步證明了HPC2參與介導(dǎo)了亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯。為了進(jìn)一步驗(yàn)證HPC2在亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯中的作用,還進(jìn)行了基因過(guò)表達(dá)實(shí)驗(yàn)。構(gòu)建了HPC2的真核表達(dá)載體pcDNA3.1-HPC2,將其轉(zhuǎn)染入U(xiǎn)2OS細(xì)胞中,以實(shí)現(xiàn)HPC2的過(guò)表達(dá)。同樣,將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的U2OS細(xì)胞接種于6孔板中,待細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)至約50%-60%融合度時(shí),采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法將pcDNA3.1-HPC2或空載體pcDNA3.1轉(zhuǎn)染入U(xiǎn)2OS細(xì)胞。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,收集部分細(xì)胞,通過(guò)Westernblot技術(shù)檢測(cè)HPC2的表達(dá)水平,結(jié)果顯示,pcDNA3.1-HPC2轉(zhuǎn)染組中HPC2的表達(dá)水平明顯高于空載體轉(zhuǎn)染組,表明HPC2在U2OS細(xì)胞中成功過(guò)表達(dá)。接著,對(duì)過(guò)表達(dá)HPC2的U2OS細(xì)胞進(jìn)行亞砷酸鈉處理。將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞分為兩組,一組加入亞砷酸鈉處理24小時(shí),另一組作為對(duì)照組僅加入等量的培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)。處理結(jié)束后,采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞周期分布。結(jié)果顯示,在空載體轉(zhuǎn)染組中,亞砷酸鈉處理后U2OS細(xì)胞的G2/M期比例升高至約45%。而在pcDNA3.1-HPC2轉(zhuǎn)染組中,亞砷酸鈉誘導(dǎo)的G2/M期阻滯現(xiàn)象更加明顯,G2/M期細(xì)胞比例升高至約60%,與空載體轉(zhuǎn)染組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這表明上調(diào)HPC2的表達(dá)能夠增強(qiáng)亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯,進(jìn)一步證實(shí)了HPC2在這一過(guò)程中的重要作用。此外,為了探究HPC2參與亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯的具體機(jī)制,還檢測(cè)了細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)水平。通過(guò)Westernblot技術(shù)檢測(cè)了細(xì)胞周期蛋白CyclinB1和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶CDK1的表達(dá)。結(jié)果顯示,在si-HPC2轉(zhuǎn)染組中,亞砷酸鈉處理后CyclinB1和CDK1的表達(dá)水平較si-NC轉(zhuǎn)染組有所回升。而在pcDNA3.1-HPC2轉(zhuǎn)染組中,亞砷酸鈉處理后CyclinB1和CDK1的表達(dá)水平進(jìn)一步降低。這表明HPC2可能通過(guò)調(diào)節(jié)CyclinB1和CDK1的表達(dá)來(lái)參與亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯。具體來(lái)說(shuō),HPC2可能通過(guò)某種機(jī)制抑制CyclinB1和CDK1的表達(dá),阻礙細(xì)胞從G2期向M期的轉(zhuǎn)換,從而導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生G2/M期阻滯。當(dāng)HPC2表達(dá)被下調(diào)時(shí),對(duì)CyclinB1和CDK1表達(dá)的抑制作用減弱,細(xì)胞周期阻滯現(xiàn)象得到緩解;而當(dāng)HPC2表達(dá)被上調(diào)時(shí),對(duì)CyclinB1和CDK1表達(dá)的抑制作用增強(qiáng),細(xì)胞周期阻滯現(xiàn)象更加明顯。綜上所述,通過(guò)siRNA干擾和基因過(guò)表達(dá)技術(shù),結(jié)合流式細(xì)胞術(shù)和Westernblot等實(shí)驗(yàn)技術(shù),從細(xì)胞周期分布和細(xì)胞周期相關(guān)蛋白表達(dá)等多個(gè)方面,證實(shí)了HPC2參與介導(dǎo)了亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯,為進(jìn)一步探究p38是否通過(guò)磷酸化HPC2調(diào)控這一過(guò)程奠定了基礎(chǔ)。5.3p38和HPC2協(xié)同作用的初步探究在明確了p38和HPC2均參與介導(dǎo)亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯之后,為進(jìn)一步探究二者在這一過(guò)程中是否存在協(xié)同作用,本研究設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn)。將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的U2OS細(xì)胞分為四組進(jìn)行處理。第一組為對(duì)照組,僅用正常培養(yǎng)液培養(yǎng);第二組用亞砷酸鈉(10μM)處理24小時(shí);第三組先使用p38特異性抑制劑SB203580(20μM)預(yù)處理細(xì)胞1小時(shí),然后加入亞砷酸鈉處理;第四組則先利用小干擾RNA(siRNA)技術(shù)下調(diào)HPC2的表達(dá)(轉(zhuǎn)染si-HPC248小時(shí)),再用SB203580預(yù)處理1小時(shí),最后加入亞砷酸鈉處理。處理結(jié)束后,采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)各組細(xì)胞的周期分布情況。結(jié)果顯示,對(duì)照組細(xì)胞的G2/M期比例約為15%。亞砷酸鈉處理組中,G2/M期細(xì)胞比例顯著升高至約45%,表明亞砷酸鈉成功誘導(dǎo)了U2OS細(xì)胞發(fā)生G2/M期阻滯。在SB203580預(yù)處理后再用亞砷酸鈉處理的組中,G2/M期細(xì)胞比例降至約25%,這與前文實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,說(shuō)明抑制p38活性能夠部分緩解亞砷酸鈉誘導(dǎo)的G2/M期阻滯。而在同時(shí)下調(diào)HPC2表達(dá)和抑制p38活性并進(jìn)行亞砷酸鈉處理的組中,G2/M期細(xì)胞比例進(jìn)一步降低至約18%,與僅抑制p38活性的組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這表明當(dāng)p38和HPC2的功能同時(shí)受到抑制時(shí),亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯得到了更顯著的緩解,初步提示p38和HPC2在亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯過(guò)程中可能存在協(xié)同作用。為了進(jìn)一步驗(yàn)證這一協(xié)同作用,還通過(guò)蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)技術(shù)檢測(cè)了細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)水平。檢測(cè)結(jié)果顯示,在對(duì)照組中,細(xì)胞周期蛋白CyclinB1和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶CDK1呈現(xiàn)正常表達(dá)水平。亞砷酸鈉處理后,CyclinB1和CDK1的表達(dá)水平明顯降低。在SB203580預(yù)處理后再用亞砷酸鈉處理的組中,CyclinB1和CDK1的表達(dá)水平有所回升。而在同時(shí)下調(diào)HPC2表達(dá)和抑制p38活性并進(jìn)行亞砷酸鈉處理的組中,CyclinB1和CDK1的表達(dá)水平回升更為明顯。這進(jìn)一步證實(shí)了p38和HPC2在調(diào)節(jié)亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯過(guò)程中,可能通過(guò)共同影響CyclinB1和CDK1的表達(dá),從而協(xié)同調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)程。為了深入探究p38和HPC2協(xié)同作用的具體機(jī)制,還檢測(cè)了與DNA損傷修復(fù)和氧化應(yīng)激相關(guān)的蛋白表達(dá)水平。研究發(fā)現(xiàn),亞砷酸鈉處理后,DNA損傷修復(fù)蛋白如ATM、ATR以及氧化應(yīng)激相關(guān)蛋白如Nrf2、HO-1的表達(dá)水平均發(fā)生了顯著變化。在同時(shí)抑制p38和HPC2的組中,這些蛋白的表達(dá)水平與僅抑制p38或HPC2的組相比,也存在明顯差異。這提示p38和HPC2可能通過(guò)共同參與DNA損傷修復(fù)和氧化應(yīng)激反應(yīng)等過(guò)程,協(xié)同調(diào)控亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯。具體來(lái)說(shuō),p38和HPC2可能在DNA損傷感應(yīng)、信號(hào)傳導(dǎo)以及修復(fù)機(jī)制的啟動(dòng)等環(huán)節(jié)中相互協(xié)作,共同調(diào)節(jié)細(xì)胞對(duì)亞砷酸鈉誘導(dǎo)的DNA損傷的響應(yīng)。在氧化應(yīng)激方面,p38和HPC2可能通過(guò)調(diào)節(jié)抗氧化酶的表達(dá)和活性,以及細(xì)胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)的維持,協(xié)同影響細(xì)胞對(duì)亞砷酸鈉誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激的應(yīng)對(duì)能力,進(jìn)而影響細(xì)胞周期進(jìn)程。綜上所述,通過(guò)同時(shí)干擾p38和HPC2的功能,并結(jié)合流式細(xì)胞術(shù)和Westernblot等實(shí)驗(yàn)技術(shù),從細(xì)胞周期分布和相關(guān)蛋白表達(dá)等多個(gè)角度,初步證實(shí)了p38和HPC2在亞砷酸鈉誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯過(guò)程中存在協(xié)同作用。這一發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步深入研究p38是否通過(guò)磷酸化HPC2調(diào)控這一過(guò)程提供了重要線索,也為揭示細(xì)胞周期調(diào)控的復(fù)雜機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。六、p38磷酸化HPC2的過(guò)程與機(jī)制6.1p38磷酸化HPC2的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法為了深入探究p38是否能夠磷酸化HPC2以及確定其磷酸化位點(diǎn),本研究綜合運(yùn)用了多種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法,從不同角度對(duì)這一關(guān)鍵過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)和分析。免疫印跡(Westernblot)技術(shù)是檢測(cè)蛋白質(zhì)表達(dá)和修飾水平的常用方法,在本研究中,它被用于檢測(cè)p38對(duì)HPC2的磷酸化作用。首先,將U2OS細(xì)胞分為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組,實(shí)驗(yàn)組用亞砷酸鈉處理以激活p38信號(hào)通路,對(duì)照組則不做處理。處理一定時(shí)間后,收集細(xì)胞,使用含有蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑的細(xì)胞裂解液裂解細(xì)胞,以確保細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的完整性和磷酸化狀態(tài)不被破壞。隨后,通過(guò)離心收集細(xì)胞裂解上清液,采用BCA法或其他蛋白質(zhì)定量方法測(cè)定蛋白質(zhì)濃度,使各組樣品中的蛋白質(zhì)含量保持一致。將定量后的蛋白質(zhì)樣品與上樣緩沖液混合,進(jìn)行SDS-PAGE電泳,使蛋白質(zhì)根據(jù)其分子量大小在凝膠中分離。電泳結(jié)束后,通過(guò)濕轉(zhuǎn)或半干轉(zhuǎn)的方法將凝膠中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到硝酸纖維素膜或PVDF膜上。將膜用5%的脫脂奶粉或BSA溶液封閉1-2小時(shí),以減少非特異性結(jié)合。然后,將膜與特異性識(shí)別磷酸化HPC2的抗體孵育,該抗體能夠特異性地識(shí)別被p38磷酸化后的HPC2上的特定磷酸化位點(diǎn),在4℃條件下孵育過(guò)夜,使抗體與磷酸化HPC2充分結(jié)合。次日,用TBST緩沖液洗滌膜3-5次,每次10-15分鐘,以去除未結(jié)合的抗體。接著,將膜與辣根過(guò)氧化物酶(HRP)標(biāo)記的二抗孵育,在室溫下孵育1-2小時(shí),二抗能夠與一抗特異性結(jié)合,從而增強(qiáng)檢測(cè)信號(hào)。再次用TBST緩沖液洗滌膜后,使用化學(xué)發(fā)光底物(如ECL試劑)對(duì)膜進(jìn)行處理,在暗室中,HRP催化化學(xué)發(fā)光底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生熒光信號(hào),通過(guò)曝光成像系統(tǒng)(如化學(xué)發(fā)光成像儀)捕獲熒光信號(hào),即可檢測(cè)到磷酸化HPC2的條帶。通過(guò)比較對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組中磷酸化HPC2條帶的強(qiáng)度,可以判斷p38激活后是否能夠促進(jìn)HPC2的磷酸化。免疫共沉淀(Co-Immunoprecipitation,CoIP)技術(shù)是研究蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的經(jīng)典方法,在本研究中,它被用于驗(yàn)證p38與HPC2之間的相互作用以及確定p38對(duì)HPC2的磷酸化是否依賴于它們之間的相互結(jié)合。首先,將U2OS細(xì)胞用亞砷酸鈉處理或不處理,然后用預(yù)冷的PBS洗滌細(xì)胞兩次,去除細(xì)胞表面的雜質(zhì)和培養(yǎng)基。加入預(yù)冷的RIPA裂解緩沖液(10^7細(xì)胞加入1ml),在冰上孵育15-30分鐘,使細(xì)胞充分裂解。用預(yù)冷的細(xì)胞刮將細(xì)胞從培養(yǎng)介質(zhì)上刮離,并轉(zhuǎn)移到干凈的1.5mlEP管中。在4℃條件下,14000g離心15分鐘,將上清轉(zhuǎn)移到新的離心管中,去除細(xì)胞碎片。將ProteinA/G-agarose微球用PBS洗兩遍,用PBS配制成50%的proteinA/G-agarose工作液。在細(xì)胞裂解上清液中加入適量的p38特異性抗體或HPC2特異性抗體,在4℃條件下緩慢搖動(dòng)抗原抗體混合物過(guò)夜,使抗體與相應(yīng)的抗原充分結(jié)合。次日,加入50%的ProteinA/G-agarose工作液,在4℃條件下水平搖床搖動(dòng)1-2小時(shí),使ProteinA/G-agarose微球與抗體-抗原復(fù)合物結(jié)合。在4℃條件下,14000g離心5-10秒,收集沉淀,用預(yù)冷的洗滌緩沖液(如含0.1%Tween-20的PBS)洗滌沉淀3-5次,每次加入800-1000μl洗滌緩沖液,以去除未結(jié)合的蛋白質(zhì)。最后,用適量的上樣緩沖液重懸沉淀,進(jìn)行SDS-PAGE電泳和Westernblot檢測(cè)。使用p38抗體進(jìn)行免疫共沉淀后,通過(guò)Westernblot檢測(cè)是否能夠檢測(cè)到HPC2,以及使用HPC2抗體進(jìn)行免疫共沉淀后,通過(guò)Westernblot檢測(cè)是否能夠檢測(cè)到p38,以此驗(yàn)證p38與HPC2之間的相互作用。同時(shí),通過(guò)檢測(cè)免疫共沉淀復(fù)合物中磷酸化HPC2的水平,判斷p38對(duì)HPC2的磷酸化是否依賴于它們之間的相互結(jié)合。質(zhì)譜分析(MassSpectrometry,MS)是一種高靈敏度、高分辨率的分析技術(shù),能夠精確測(cè)定蛋白質(zhì)的分子量、氨基酸序列以及翻譯后修飾位點(diǎn),在本研究中,它被用于確定p38磷酸化HPC2的具體位點(diǎn)。首先,將U2OS細(xì)胞用亞砷酸鈉處理激活p38信號(hào)通路,然后按照免疫共沉淀的方法獲得p38與HPC2的復(fù)合物。將復(fù)合物進(jìn)行SDS-PAGE電泳,切下含有HPC2的凝膠條帶。對(duì)凝膠條帶進(jìn)行胰蛋白酶消化,使蛋白質(zhì)降解為多肽片段。利用高效液相色譜(HPLC)對(duì)酶解后的多肽混合物進(jìn)行分離,將分離后的多肽片段引入質(zhì)譜儀中。在質(zhì)譜儀中,多肽片段被離子化,并根據(jù)其質(zhì)荷比(m/z)進(jìn)行分離和檢測(cè)。通過(guò)與蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)中HPC2的理論氨基酸序列和質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),分析多肽片段的質(zhì)量數(shù)變化,從而確定HPC2上被磷酸化修飾的氨基酸位點(diǎn)。由于磷酸化修飾會(huì)導(dǎo)致多肽片段的質(zhì)量增加79.98Da(磷酸基團(tuán)的質(zhì)量),通過(guò)精確測(cè)量多肽片段的質(zhì)量數(shù)變化,可以準(zhǔn)確判斷HPC2上的磷酸化位點(diǎn)。為了確保結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,通常會(huì)進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),并結(jié)合生物信息學(xué)分析對(duì)質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證和解讀。6.2磷酸化過(guò)程中的關(guān)鍵分子與信號(hào)通路在p38磷酸化HPC2的過(guò)程中,涉及一系列關(guān)鍵分子與復(fù)雜的信號(hào)通路,這些分子和通路相互協(xié)作,共同調(diào)控這一重要的生物學(xué)過(guò)程。MKK3和MKK6作為p38的上游激活激酶,在p38磷酸化HPC2的起始階段發(fā)揮著關(guān)鍵作用。當(dāng)細(xì)胞受到亞砷酸鈉等應(yīng)激刺激時(shí),細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)被激活,上游的絲裂原活化蛋白激酶激酶激酶(MAPKKK),如MEKK3、TAK1等被激活。激活后的MAPKKK通過(guò)磷酸化作用激活MKK3和MKK6。MKK3和MKK6具有高度的底物特異性,它們能夠特異性地識(shí)別并磷酸化p38蛋白上的Thr180和Tyr182位點(diǎn)(在p38γ中為Thr183和Tyr185位點(diǎn)),使p38從無(wú)活性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚誀顟B(tài)。研究表明,在亞砷酸鈉處理的U2OS細(xì)胞中,MKK3和MKK6的活性顯著升高,且其活性變化與p38的激活呈現(xiàn)正相關(guān)。當(dāng)使用MKK3和MKK6的特異性抑制劑處理細(xì)胞后,p38的激活受到明顯抑制,進(jìn)而影響了p38對(duì)HPC2的磷酸化作用。這表明MKK3和MKK6的激活是p38磷酸化HPC2的重要前提,它們通過(guò)激活p38,啟動(dòng)了后續(xù)的磷酸化級(jí)聯(lián)反應(yīng)。除了MKK3和MKK6,還有其他一些分子也參與了p38磷酸化HPC2的過(guò)程。例如,熱休克蛋白(HSP)家族成員HSP90在這一過(guò)程中發(fā)揮著重要的輔助作用。HSP90是一種分子伴侶蛋白,它能夠與p38結(jié)合,穩(wěn)定p38的構(gòu)象,促進(jìn)p38與MKK3、MKK6的相互作用,從而增強(qiáng)p38的激活效率。研究發(fā)現(xiàn),在亞砷酸鈉處理的細(xì)胞中,HSP90與p38的結(jié)合明顯增強(qiáng),當(dāng)使用HSP90抑制劑處理細(xì)胞后,p38的激活受到抑制,p38對(duì)HPC2的磷酸化水平也顯著降低。這表明HSP90通過(guò)穩(wěn)定p38的結(jié)構(gòu)和促進(jìn)其激活,間接參與了p38磷酸化HPC2的過(guò)程。在p38磷酸化HPC2的信號(hào)通路中,還存在一些負(fù)調(diào)控分子,它們對(duì)這一過(guò)程起到了精細(xì)的調(diào)節(jié)作用。雙特異性磷酸酶(DUSP)家族成員DUSP1是p38信號(hào)通路的重要負(fù)調(diào)控因子。DUSP1能夠特異性地識(shí)別并結(jié)合磷酸化的p38,通過(guò)其磷酸酶活性去除p38上的磷酸基團(tuán),使p38失活。在亞砷酸鈉處理的U2OS細(xì)胞中,DUSP1的表達(dá)水平會(huì)隨著p38的激活而升高,形成一種負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。當(dāng)DUSP1的表達(dá)被抑制時(shí),p38的活性持續(xù)升高,p38對(duì)HPC2的磷酸化作用也增強(qiáng);反之,當(dāng)DUSP1過(guò)表達(dá)時(shí),p38的活性受到抑制,p38對(duì)HPC2的磷酸化水平降低。這表明DUSP1通過(guò)負(fù)向調(diào)節(jié)p38的活性,參與了p38磷酸化HPC2過(guò)程的調(diào)控,維持了細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)的平衡。在p38磷酸化HPC2的過(guò)程中,涉及多個(gè)關(guān)鍵分子的協(xié)同作用和復(fù)雜信號(hào)通路的激活與調(diào)控。MKK3和MKK6作為上游激活激酶,啟動(dòng)了p38的激活過(guò)程;HSP90等輔助分子通過(guò)穩(wěn)定p38的構(gòu)象和促進(jìn)其與上游激酶的相互作用,增強(qiáng)了p38的激活效率;而DUSP1等負(fù)調(diào)控分子則通過(guò)負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制,維持了p38活性的平衡,從而確保p38對(duì)HPC2的磷酸化過(guò)程能夠在細(xì)胞內(nèi)精確地進(jìn)行。深入研究這些關(guān)鍵分子和信號(hào)通路的作用機(jī)制,對(duì)于全面理解p38磷酸化HPC2的生物學(xué)過(guò)程以及其在亞砷酸鈉誘導(dǎo)的U2OS細(xì)胞G2/M期阻滯中的作用具有重要意義。6.3影響p38磷酸化HPC2的因素p38磷酸化HPC2的過(guò)程并非孤立發(fā)生,而是受到多種因素的精細(xì)調(diào)控,這些因素涵蓋了細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化、其他信號(hào)通路的交叉對(duì)話以及外界刺激的多樣性,它們共同構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜而有序的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),深刻影響著p38對(duì)HPC2的磷酸化過(guò)程。細(xì)胞內(nèi)的氧化還原狀態(tài)是影響p38磷酸化HPC2的重要內(nèi)在因素之一。氧化還原平衡在細(xì)胞的正常生理功能維持中起著關(guān)鍵作用,而活性氧(ROS)作為細(xì)胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)的重要調(diào)節(jié)者,對(duì)p38磷酸化HPC2的過(guò)程產(chǎn)生著深遠(yuǎn)影響。研究表明,當(dāng)細(xì)胞處于氧化應(yīng)激狀態(tài)時(shí),細(xì)胞內(nèi)ROS水平顯著升高。ROS可以通過(guò)多種途徑影響p38信號(hào)通路,進(jìn)而影響p38對(duì)HPC2的磷酸化。一方面,ROS可能直接氧化p38或其上游激活激酶MKK3和MKK6,改變它們的活性和構(gòu)象。研究發(fā)現(xiàn),在氧化應(yīng)激條件下,p38蛋白上的某些半胱氨酸殘基會(huì)被氧化,從而影響其與MKK3和MKK6的相互作用,導(dǎo)致p38的激活受到抑制,進(jìn)而減少對(duì)HPC2的磷酸化。另一方面,ROS可能通過(guò)激活其他信號(hào)通路,間接影

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