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细胞凋亡是多细胞生物在发育过程或者某些生理情况下有控制地去除受损的或不需要的细胞过程,在动物的发育和维持机体内稳态中起着重要的作用。凋亡的减弱也会引起肿瘤细胞对治疗的抗性,许多抗癌治疗策略就是引发足够的DNA损伤来突破这些抗凋亡的壁垒,从而引起细胞死亡。一般临床上常用的引起DNA损伤的放化疗治疗主要是通过内源性途径来引起肿瘤细胞的凋亡,Bcl-2和caspase两个家族中的多数蛋白均与细胞凋亡有关。已有研究发现,在DNA损伤情况下细胞会重新编排多个与细胞凋亡相关基因的pre-mRNA的选择性剪接。从NCBI数据库中检索发现caspase家族14个成员中几乎都存在多种pre-mRNA剪接异构体,那么在常用化疗药物顺铂处理情况下,肿瘤细胞中caspase家族基因的mRNA剪接会发生怎样的变化呢?方法:本研究选取有代表性的肺癌细胞(A549、H1229)、宫颈癌细胞(C33A、SiHa、CaSki)和人胚肾细胞(293FT)用梯度浓度顺铂进行处理,提取各细胞的总RNA;采用半定量RT-PCR和琼脂糖凝胶电泳及胶图像分析软件进行基因的mRNA选择性剪接检测分析。检测对象选取caspase家族中起始凋亡蛋白酶(initiatorcaspases)caspase-2、caspase-9 和 caspase-10 三个基因,3 个基因都在肺癌细胞中进行了检测,caspase-9进一步在另外4种细胞中进行了检测。结果:1.对于caspase-2基因,用设计的引物在肺癌细胞A549和H1299没有检测到caspase-2sr异构体,只检测到caspase-2L和s两种异构体,且它们的mRNA水平随顺铂浓度升高而增加(P<0.05);但caspase-2L和s两种异构体的组成比例并没有随着顺铂处理浓度升高而有所变化(P>0.05)。说明这两种细胞在顺铂处理下,mRNA的选择性剪接不是该基因表达的调节机制。2.对于caspase-10基因,设计的引物是用来检测该基因3’端不同的两类异构体,在A549中异构体caspase-10L和s的mRNA水平均随顺铂浓度升高呈增加趋势,并且caspase-10L表达水平明显高于caspase-10s,显示caspase-10在顺铂引起的A549细胞凋亡中起了一定作用,但两种不同的3’端异构体比例并没有出现此升彼降的变化,提示mRNA选择性剪接机制并没有在该基因3’端发挥调节作用。而在H1299细胞中,没有检测到caspase-10s,只检测到了 caspase-1OL异构体,并且mRNA水平随顺铂浓度升高降低,表达水平也明显低于A549细胞中的水平,推测没有发挥其促凋亡的作用。3.在caspase-9基因中,6种梯度浓度处理的细胞中,CASP9f:r1引物检测到的caspase-9a和c(NR-102732)两种异构体,随着顺铂浓度的增加,两种异构体的比例在6种细胞中均无变化(P>0.05);而CASP9f:r2引物可检测到的异构体caspase-9a和b,caspase-9a/b比例在A549、H1299、SiHa、C33A、CaSKi中呈逐渐增加趋势,而在293FT细胞中则呈相反趋势,提示caspase-9基因在已检测的5种肿瘤细胞中的是通过增加CASP9a/b的比例来参与顺铂引起的细胞凋亡的。A549顺铂抗性细胞与正常细胞相比较,顺铂处理前后caspase-9a/b的比例显著差异变化明显减弱,提示该变化与细胞抗凋亡有关。结论:在A549和H1299两种肺癌细胞中,mRNA选择性剪接机制均没有在caspase-2和caspase-10两个基因表达调控中起作用;而在5种肿瘤细胞中,caspase-9则主要是通过mRNA选择性剪接来调节caspase-9a/b的比例来参与由顺铂引起的细胞凋亡的,提示调节caspase-9a/b的比例可能是提高顺铂治疗癌症的的有效途径之一。