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电离辐射能诱发机体发生肿瘤,其机理尚不十分明确,而对其机理的阐明,将有助于人们更深层次地认识肿瘤,为肿瘤的预防和治疗奠定理论基础。蛋白酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatase, PTPase)能特异地使细胞内磷酸化的酪氨酸残基去磷酸化,与细胞的增殖分化密切相关,而增殖分化障碍正是肿瘤细胞的特征之一。SHP-1和SHP-2为含SH2域(src homology-2 domain)的PTPase,与肿瘤的关系尚不非常明确,与辐射致癌的关系国内外未见相关报道。本研究首先建立了γ射线诱发的白血病小鼠动物模型及发生恶性转化的BEAS-2B细胞模型,运用PCR-SSCP、实时荧光定量PCR、免疫沉淀、Western blot等分子生物学及细胞生物学方法,从基因突变,mRNA含量,蛋白质表达量,蛋白质酪氨酸磷酸化水平及酶催化活性等方面多层次地分析了酪氨酸磷酸酶SHP-1、SHP-2在辐射致癌中的作用。结果发现:①成功地建立了γ射线诱发的小鼠白血病动物模型及人支气管上皮细胞的恶性转化模型,小鼠白血病的发生率约为36.47%;②SHP-1、SHP-2在γ射线损伤的早期即发生变化:各照射组SHP-2的蛋白表达量明显高于对照组,照射4次组SHP-1的蛋白表达量明显高于对照组及照射1、2、3次组;照射后第3个月,照射组SHP-1、SHP-2的蛋白表达量与对照组比较差别无显著性;③癌变组的白血病细胞中,总蛋白质的酪氨酸磷酸化水平总体上明显高于对照组及未癌变组,尤以相对分子质量为47.5~83×103间及32.5×103附近明显;④癌变组的胸<WP=4>腺及骨髓细胞中SHP-1基因的翻译障碍,表现为mRNA含量无明显变化,而蛋白表达量明显增强。但同时SHP-1的酪氨酸磷酸化水平及酶催化活性也出现障碍,表现为癌变组的SHP-1蛋白表达量虽然增强,但其酪氨酸磷酸化水平及酶催化活性与对照组及未癌变组比较,差别无显著性;⑤ SHP-2在胸腺及骨髓细胞中的表达不完全一致:在胸腺细胞中SHP-2基因的翻译功能障碍,表现为mRNA含量无明显变化,而蛋白表达量明显增强,且其酪氨酸磷酸化水平及酶催化活性与蛋白质表达水平一致。在骨髓细胞中,癌变组SHP-2的mRNA含量、蛋白质表达量及酶催化活性均无明显变化。⑥癌变组胸腺细胞中SHP-2 mRNA编码PTPase催化区的700~1096bp间可能出现甲基化;⑦癌变组的胸腺细胞中存在一相对分子质量约为55×103的蛋白质,它与IgG具有相同的抗原性,其表达量的变化趋势与SHP-2的蛋白表达变化趋势基本一致,即在胸腺细胞中明显高于对照组及未癌变组,但在骨髓细胞中对照组高于癌变组;⑧SHP-1、SHP-2在γ射线诱发的BEAS-2B细胞恶性转化过程的变化规律:SHP-1蛋白表达量的升高与细胞的恶性转化在时间上基本一致,而SHP-2蛋白表达量与恶性转化无明显关系。以上结果提示:①蛋白质的酪氨酸磷酸化与辐射致癌关系密切;②SHP-1在γ射线诱发的小鼠白血病中可能发挥重要作用;③SHP-2在γ射线诱发的小鼠白血病中的可能也发挥一定的作用;④在γ射线诱发的小鼠白血病中SHP-1、SHP-2间可能保持一定的动态平衡;⑤SHP-1的蛋白质表达的升高可能与γ射线诱发的BEAS-2B细胞的恶性转化相关;⑥ SHP-1可能能被作为判断γ射线诱发肿瘤的一个标志分子。但SHP-1、SHP-2在辐射致癌过程中是否起关键作用?是起正向调节作用还是负向调节作用?在小鼠胸腺及骨髓细胞中出现的相对分子质量约为55×103的蛋白质是何物?在辐射致癌中起何作用?等问题,还有待进一步深入研究。<WP=5>总之,SHP-1、SHP-2在γ射线诱发的恶性肿瘤中可能发挥重要的作用,为从信号转导途径揭示辐射致癌的分子机理,以及肿瘤的预防和治疗奠定了一定的实验基础。但仍需通过进一步的实验来证实。