TrichostatinA对鸡胚翅芽发生中基因表达模式作用.pdfVIP

Trichostatin A 对鸡胚翅芽发生中 基因表达模式的作用1 1,3 2 2 3* 赵望泓 ，戴方平 ，Beate Brand-Saberi ，王建林 1 兰州大学口腔医学院，兰州（730000） 2 德国弗赖堡大学解剖与细胞生物学研究所，弗赖堡（79104） 3 兰州大学生命科学学院，兰州（730000） E-mail:zhaowh@ 摘要: 表遗传修饰和染色质结构重组（chromatin remodelling）参与了胚胎形成及肿瘤发 生，乙酰化作用（acetylation）是调控基因转录的关键修饰之一，组蛋白去乙酰基酶抑制 剂被视为肿瘤治疗中最有前景的药物开发目标。然而，哪些基因在体内对乙酰化作用修饰更 敏感？这些基本问题仍未完全知晓。我们以鸡胚翅芽作为实验模型，用 HDAC 抑制剂－ Trichostatin A (TSA)处理翅芽，研究翅芽发生中一系列基因对 TSA的反应。结果显示，TSA (75 µM)能够改变某些对翅芽发育具有重要功能的基因的表达水平，其中， SF/HGF 和 Twist1 基因的表达被上调；FGF8、Shh、TCF4、Myf5 及 MyoD 基因的表达被下调；与此不同，Pax3、 Paraxis、CREB 和 PCNA 基因的表达水平不受 TSA 作用的影响。结果提示，发育的鸡胚翅芽 能够作为一个便利的、供体内研究 HDACs抑制剂对基因表达作用的模型，有助于提高我们对 染色质结构重组和表观遗传对基因表达的调控作用，以及对正在开发的抗癌药物的认识。 关键词: 去乙酰化酶抑制剂，基因表达，翅芽发育，Trichostation A，鸡胚 1. 引 言 染色质结构在调控编码于DNA的基因组信号的表达中发挥重要作用，转录后修饰 (posttranscriptional modifications)在基因调控中的重要性被越来越多的证据所证实。抑癌基因 失活、沉默的出现常常是肿瘤发生的重要步骤之一。染色质结构重塑酶能够以高靶向性调节 方式改变染色质的结构[1] 。组蛋白乙酰化转移酶(histone acetyltransferases, HATs)和组蛋白去 乙酰化酶(histone deacetylases, HDACs)调控组蛋白的乙酰化，组蛋白乙酰化和去乙酰化对真 核细胞转录的调控具有显著作用[2] 。我们对HDACs及HDAC抑制剂(HDAC inhibitors)在肿瘤发生 中作用的认识日益深刻，HDAC抑制剂被认为是最具前景的肿瘤治疗药物，并且第一代HDAC 抑制剂目前正处于I/II期临床试验阶段。然而，一些基本问题还未完全明了，关于HDAC抑制 剂在体内和体外的作用研究，将进一步有助于最佳临床治疗方案的设计。 发育中的鸟类胚胎肢芽可以作为一个良好的体内检测药物作用及副作用的动物模型。 2004 年，Tickle C等首次在鸡胚肢芽的极化区域模拟信号传输，研究化学制剂，将信号源 1 本课题得到教育部科学技术研究重点项目(项目编号：106152)的资助。 *通讯作者：jlwang@ -1- 定位于鸡胚翅芽前端，而形成了超数附指,这提供了一个极好的对极化区域进行活性检测的 例证,并由此发现视黄酸、维生素A衍生物具有极化活性[3] 。发育中的肢芽常被用于脊椎动物 胚胎发生和基因表达调控机制的研究，这不仅因为在体内，肢芽便于操作，也是由于鸡胚一 系列基因组，连同其它最近获得的新基因，为深入探索基因和基因功能提供了新机遇。适用 于鸡胚肢芽发育的原则也适用于其它脊椎动物，并且也延伸应用于临床遗传学及药物检验 [4] 。 胚胎附肢发生时，附肢域沿着动物身体的头尾轴，出现于适当的时间和位置，不久，肢 芽便从仅覆盖着外