细胞核内Galectin-1与Foxp3相互作用的验证及生物学活性的初步探讨

Foxp3是叉状头转录因子家族的一个成员，被认为是调节性T细胞（Treg）的标志性分子。Foxp3通过直接调控多种基因来调节Treg的活性，目前关于Foxp3通过何种方式调控这些基因表达的机制尚未阐明。现有研究证明Foxp3第二外显子缺陷突变体Foxp3△2仍具有调节Treg的活性，为深入阐明Foxp3的调控机制，我们课题组已获得Foxp3△2的基因，并运用酵母双杂交系统初步筛选出Foxp3△2相互作用分子- - - - Galectin-1（Gal-1）。Gal-1是β-半乳糖苷结合蛋白家族的一员，对于维持Treg的抑制活性具有重要作用。本课题拟通过蛋白质相互作用研究方法进一步证实二者的相互作用，并探讨细胞核内Gal-1与Foxp3△2相互作用的生物学意义，以及在Treg发生发展中的关系，为深入研究Foxp3的调节机制奠定基础，并为多种自身免疫性疾病的预防和治疗提供更多策略。

Galectin1是β半乳糖苷酶家族成员之一，其分泌型具有促进肿瘤细胞增殖、迁移、耐药、血管形成和免疫抑制的功能，而细胞内Galectin1的功能鲜有报道，主要是G1期阻滞和促进凋亡的作用。叉状头转录因子Foxp3是明确的乳腺癌抑癌基因，增强p21表达，介导细胞的G1期阻滞。本课题旨在研究肿瘤细胞内Galectin1和Foxp3的相互作用对乳腺癌细胞生物学行为的影响。我们首先通过酵母双杂交系统筛选到Foxp3的相互作用蛋白Galectin1，并在293T细胞中进行了验证。同时构建Foxp3的多种截短体，通过Co-Ip实验确定Galectin1可与Foxp3的N端结合。进一步的细胞行为学实验发现，过表达Foxp3和Galectin1均可抑制多种肿瘤细胞的增殖，而当两者共转乳腺癌细胞时，抑制效果更为强烈。不过，它们亦可促进乳腺癌细胞的侵袭、迁移，同样是共转时促进效果也最明显。为阐明这一生物学现象的分子机制，我们检测了乳腺癌细胞增殖和侵袭相关通路的关键基因表达水平，发现Foxp3和Galectin1均可抑制Skp2的表达，促进p21、Snail和Twist的表达，共转后的促进/抑制效果更为明显，即促进G1/S期阻滞和EMT过程。由于Galectin1本身没有DNA结合区，最后我们采用荧光素酶报告基因系统检测两类分子对Skp2、p21、Snail和Twist的启动子活性的影响。结果显示，Galectin1与任何基因的启动子均无结合活性，而Foxp3均可直接调控各基因的表达。那么功能学实验中Galectin1对细胞生物学的影响很可能是通过和内源性Foxp3相互作用产生的。而Foxp3在Galectin1的作用下可显著增强对下游基因的调控能力。综上所述，Galectin1通过与Foxp3相互作用，共同抑制乳腺癌细胞的增殖而促进转移。本研究深入阐明了Foxp3和Galectin1的肿瘤生物学功能，为相关研究的开展和治疗方法的开发提供了依据。