YB-1介导血管内皮细胞凋亡的分子机制研究

Abnormal proliferation and migration of vascular endothelial cells (VECs) during angiogenesis play an important role in tumor occurrence and development. Inhibiting proliferation and inducing apoptosis of VECs are critical for controlling tumor angiogenesis. Although many factors can affect the apoptosis process of VECs, the molecular mechanism of apoptosis gene transcription regulation during tumor angiogenesis remains unknown. In previous studys, we found that Y-box binding protein 1 (YB-1) upregulates caspase3 expression and activation and induces VEC apoptosis via C-terminal domain (CTD), which suggested potential roles of YB-1 in suppressing tumor angiogenesis. Therefore, the aims of the present study were to investigate the relationship of YB-1 in regulating VEC apoptosis and apoptosis-related genes expression, and to reveal YB-1 CTD dependent transcriptional co-factors in regulating apoptosis-related gene transcription. Furthermore, cell cocultivation and transplantation tumor animal models were used to observe the influences of YB-1 CTD on angiogenesis and reveal the molecular mechanisms of YB-1 CTD in suppressing tumor angiogenesis. This study will describe a novel insight into the regulation of GC box-related genes transcripted by YB-1 and provide new understandings of VEC apoptosis regulation and tumor angiogenesis suppression.

以血管内皮细胞（VEC）增殖、迁移为基础的血管新生对肿瘤的发生发展具有重要作用。抑制VEC增殖并诱导其凋亡是抑制新生血管形成的关键。尽管多种因素均可影响VEC增殖和凋亡的进程，然而在肿瘤血管新生过程中，调节VEC增殖和凋亡基因表达的分子机制目前仍不清楚。我们前期研究发现，转录因子Y盒结合蛋白1 （YB-1）CTD结构域可通过上调VEC中凋亡基因caspase3表达和活化而诱导VEC凋亡，提示YB-1具有抑制血管新生的功能。基于此，本课题探讨YB-1诱导VEC凋亡与其对凋亡基因表达调节之间的关系，鉴定YB-1 CTD介导凋亡基因表达所依赖的转录调节因子并探明其相互作用的分子机制；用移植瘤动物模型探讨YB-1 CTD对肿瘤血管新生的影响，研究YB-1 CTD抗肿瘤血管新生的作用机理。本研究为人们对YB-1蛋白功能的认识提供新的实验依据，为VEC凋亡调控研究和抗肿瘤血管新生药物研发提供新的线索。

肿瘤新生血管的形成是影响肿瘤生长和转移的重要过程，该过程是多因素共同作用的结果，其中肿瘤细胞和血管内皮细胞的相互作用是肿瘤血管新生的关键环节。在此过程中，肿瘤细胞与炎症细胞合成和分泌促血管生成因子和趋化因子，后者促进血管内皮细胞活化、增殖以及迁移，并最终造成新生血管腔的形成。寻找调节肿瘤新生血管形成的作用靶点是遏制血管新生的关键环节。尽管多种因素均可影响血管内皮细胞增殖和凋亡的进程，然而其内在调节的分子机制目前仍不清楚。基于此，本项目研究了YB-1 CTD 对血管内皮细胞增殖、凋亡的调节作用，进一步探讨了YB-1 CTD介导血管内皮细胞增殖凋亡基因表达的分子机制，应用体外血管成环实验和移植瘤动物模型探讨YB-1 CTD 对肿瘤血管新生的影响。研究结果表明，YB-1通过其CTD结构域可以结合并调节血管内皮细胞增殖、凋亡基因启动子区GC基序。YB-1 CTD过表达可诱导EA.hy926血管内皮细胞p21表达并抑制cyclinA1和cyclinB1水平，凋亡相关基因Bax表达上调，caspase3活化水平增高，细胞周期停滞在G0/G1期，细胞增殖能力下降，细胞凋亡率显著增高。体外培养人乳腺微血管内皮细胞（HMMEC)和人血管内皮细胞株EA.hy926，观察YB-1 CTD对内皮细胞迁移和血管成环的影响。结果显示，YB-1 CTD过表达的内皮细胞中，其跨膜迁移、伤口愈合能力和体外形成血管环状结构的能力也显著下降。此外，YB-1 CTD抑制SK-BR-3乳腺癌细胞中VEGF分泌和乳腺癌细胞诱导的血管内皮细胞成环。裸鼠乳腺癌移植肿瘤模型结果显示，过表达YB-1 CTD的SK-BR-3乳腺癌细胞其成瘤能力降低，移植瘤组织中VEGF含量较低，新生血管数量亦低于对照组。上述研究数据表明，YB-1 CTD通过调节血管内皮细胞增殖和凋亡，影响乳腺癌细胞VEGF分泌和局部肿瘤微环境，进而影响肿瘤新生血管形成。本研究为人们对YB-1 蛋白功能的认识提供新的实验依据，为VEC 凋亡调控研究和抗肿瘤血管新生药物研发提供新的线索。