胶质母细胞瘤(glioblastoma multiforme,GBM)是中枢神经系统中最常见的恶性肿瘤,占颅内肿瘤的35.12%-61.10%。GBM在脑组织中呈广泛的侵袭性生长,表现出极具破坏性的恶性发展进程。由于GBM细胞具有较强的辐射抗性和耐药性,其临床治疗效果往往有限。虽然治疗后大部分肿瘤细胞被杀伤,但是有一部分具有辐射抗性的细胞最终往往会引起GBM的复发。对这部分具有辐射抗性的细胞群进行分析发现,这些细胞具有明显的干细胞特性,包括表面标记物阳性、无限增殖能力、自我更新能力以及多能性。近来更有研究表明,肿瘤细胞的分化过程是可逆的,已分化的肿瘤细胞可以被重编程为肿瘤干细胞。在放射治疗后,非肿瘤干细胞有可能被诱导重新获得肿瘤干细胞的特性。翻译控制肿瘤蛋白(translationally controlled tumor protein,TCTP),又称组胺释放因子,是一种亲水性小分子蛋白,于30多年前首次发现于对小鼠埃列希腹水瘤细胞翻译控制基因的研究当中。TCTP有很多重要的生物学功能,包括调节细胞周期、增殖、恶性转移、抗凋亡和肿瘤的耐药性等等。值得注意的是,近年来有关TCTP在肿瘤干细胞中的作用受到越来越多的重视。有研究表明,TCTP参与肿瘤干细胞的调控,当降低tctp蛋白表达之后,细胞恶性表型和细胞重组得到抑制。这一现象不仅仅提示tctp在维护恶性表型方面的重要作用,同时表明tctp有希望成为在癌症治疗方面的靶标分子。基于以上tctp的重要生物学功能,本研究旨在探讨tctp蛋白在gbm干细胞的干性维持以及辐射抵抗中的作用。采用克隆形成实验检测细胞的增殖能力,划痕实验和holomonitor全息细胞摄影检测细胞的迁移能力,westernblot和免疫组织化学实验检测相关蛋白的表达水平,rt-pcr实验检测mrna表达水平,流式细胞术进行细胞中干细胞标志物含量的检测以及针对干细胞表面标志物进行分选,悬浮球形成实验检测细胞的自我更新能力,裸鼠成瘤实验检测细胞的致瘤能力。研究主要发现:1.westernblot结果表明,tctp蛋白在富集gbm干细胞的悬浮球细胞和分选的类gbm干细胞中高表达;2.降低tctp的表达后,克隆形成实验表明gbm细胞增殖能力显著降低;划痕实验以及holomonitor全息细胞摄影分析表明细胞的迁移能力明显受到抑制;3.tctp对gbm细胞的干性维持十分重要。降低tctp的表达,westernblot和rt-pcr结果表明,gbm细胞中干性因子的表达水平明显降低;流式分析发现gbm细胞中类干细胞比例大量减少;悬浮球形成实验表明,gbm干细胞的自我更新能力受到抑制;裸鼠成瘤实验表明,gbm细胞的在体致瘤能力显著降低,并且形成的移植瘤组织中干性因子的表达水平也明显下降。4.tctp在电离辐射诱导的gbm细胞重编程中发挥重要作用,3gyx射线辐照处理后,分选的非肿瘤干细胞中cd49f+细胞的比例明显增加。westernblot结果显示,3gyx射线辐照后gbm细胞中tctp表达水平显著增加,同时伴有干细胞因子的表达显著增加;悬浮球形成实验表明,gbm干细胞的自我更新能力明显提高;流式分析发现,gbm细胞中类干细胞比例显著上升;裸鼠成瘤实验表明,gbm细胞的在体致瘤能力显著提高,并且形成的移植瘤组织中干性因子的表达水平也明显增加。5.tctp对gbm细胞的辐射抗性有显著影响。3gy或6gyx射线辐照处理后,同tctp的表达增加一致,dna损伤修复相关的atm和rad51蛋白表达水平也明显增加;降低tctp表达后,3gyx射线辐照能明显抑制gbm细胞的增殖能力、迁移能力和GBM干细胞的自我更新能力。研究结论:1.TCTP在GBM悬浮球细胞以及分选出的类干细胞中高表达,表明TCTP蛋白表达与GBM干细胞的维持之间的联系;2.TCTP影响GBM细胞的增殖和迁移能力;3.TCTP的高表达对于GBM干细胞的干性维持非常重要,研究还初步表明TCTP参与了电离辐射诱导的GBM非干细胞的干性重获;4.TCTP影响GBM细胞对电离辐射的敏感性,降低TCTP的表达能够提高电离辐射对GBM细胞恶性表型的抑制作用,提示抑制TCTP表达在提高肿瘤放疗效果中的前景。