NDRG1在低氧应激反应中的作用及机制研究

低氧反应通路在高原环境适应性调节过程中具有十分重要的生理功能，且也参与心肌缺血、肿瘤发生与发展等多种病理过程，因此研究低氧应激机制具有十分重要的现实意义。NDRG1是NDRG基因家族成员之一，具有很强的低氧应激反应功能，但目前对其在低氧应激反应中的机制及作用研究缺乏系统性和完整性。我们在NDRG1启动子区发现4个可能的缺氧反应元件，并克隆了NDRG1启动子全长。为进一步诠释NDRG1在低氧应激反应中所发挥的作用，我们拟通过启动子分析检测HIF-1是否能直接调控NDRG1的表达，探寻NDRG1可能参与的已知的低氧应激信号转导通路；确定NDRG1在低氧应激条件下的亚细胞定位及其相互作用分子；观察上调或下调NDRG1对细胞低氧应激反应及对细胞凋亡敏感性的影响。本研究将进一步阐明NDRG1在低氧应激反应中的机制及作用，为防治低氧应激对细胞造成损伤提供新的策略，为低氧应激损伤药物的研发提供新靶点。

低氧反应通路在高原环境适应性调节的过程中具有十分重要的生理功能，且也参与心肌缺血、肿瘤发生和发展等多种病理过程。NDRG1是NDRG家族成员之一，具有很强的低氧应激反应功能，但目前对其在低氧应激反应中的机制研究缺乏系统性和完整性。.本研究中，我们在培养的A549肺癌细胞中加入氯化钴建立体外低氧模型，通过实时定量和WESTERN BLOT两个实验，分别从mRNA和蛋白水平检测，结果发现在低氧条件下，随着时间的延伸，NDRG1的表达呈明显的上升趋势。接着我们克隆了NDRG1的启动子和HIF-1α的CDS，构建出载体pcDNA3.0-Hif-1α和pGL3-basic-NDRG1 promotor。我们将构建好的载体pcDNA3.0-Hif-1α和pGL3-basic-NDRG1 promotor转入COS7细胞系，报告基因结果显示：HIF1-α确实能够与NDRG1的启动子结合，激活荧光素酶的表达，染色质免疫共沉淀也证实了HIF1-α确实能够与NDRG1的启动子结合。我们克隆了NDRG1的CDS区，构建好载体pIRES2-EGFP-NDRG1 CDS，我们将其转染至A549肺癌细胞，MTT实验显示：在低氧条件下，NDRG1的过表达能够使A549细胞增殖增加。我们通过流式细胞术对细胞染了PI和ANNEXIN，观察细胞凋亡的变化。流式结果显示：转染pIRES2-EGFP-NDRG1 CDS组细胞凋亡明显降低。我们的结果解释了NDRG1参与缺氧应激反应的分子机制，为以后缺氧损伤的治疗奠定了基础。以上这部分结果发表在Mol Bio Rep杂志上。. Notch信号在血管发育和肿瘤血管生成中发挥着重要作用，已经有研究报道通过Notch配体DLL4的抑制能够肿瘤的生长，但是却能导致血管瘤的发生。我们克隆了Notch配体DLL1，构建了真核表达载体pIRES2-EGFP-Dll1，将其转染入B16黑色素瘤细胞，结果发现DLL1的过表达能够激活Notch信号，导致B16细胞增殖的增加。体内实验表明，DLL1的过表达主要通过抑制血管生成造成肿瘤内部缺氧的增加使得肿瘤生长的减小。以上的研究结果发表于Cancer lett杂志上。