5.1 Egr通过两条不同的通路诱导细胞死亡

5.1 Egr通过两条不同的通路诱导细胞死亡

肿瘤坏死因子(TNF)在调控细胞增殖、分化、生存及免疫等方面扮演重要角色[110,111]。在果蝇眼部过表达TNF的同源物Egr能够诱导细胞死亡并产生小眼表型[60,61](图5-1 B),这依赖于JNK信号通路,因为阻断JNK能够抑制这种小眼表型,但研究人员对于这种死亡是否依赖于胱冬裂酶(caspase)参与仍存在着争议[60,61]

除了Egr能够诱导细胞死亡外,在眼部过表达持续活化型的JNK上游激酶Hep(Hep CA)同样能诱导JNK依赖的细胞死亡并产生小眼表型(图5-1 H)。首先为了验证caspase是否参与了Egr-JNK信号通路诱导的细胞死亡,我们检测了下调caspase通路活性对GMR>Egr及GMR>Hep CA小眼表型的影响。染色体缺失品系Df(3L)H99(简称为H99)同时删除了包括reaper(rpr),head involution defective(hid)及grim在内的3个促细胞凋亡基因,DIAP1(Drosophila inhibitor of apoptosis protein 1)编码果蝇体内抑制细胞凋亡的蛋白[112],DRONC(Drosophila Nedd-2-like caspase)为果蝇中caspase-9的同源物。

图示

图5-1 Egr诱导JNK非依赖的细胞死亡途径

(A—I)光学显微镜果蝇成虫眼部图片。与对照相比(A,GMR-Gal4/+),GMR>Egr诱导的小眼表型(B,UAS-Egr/+;GMR-Gal4/+)可被缺失rpr,hid和grim(C,UAS-Egr/+;GMR-Gal4/Df(3L)H99),过表达DIAP1(D,UAS-Egr/+;GMR-Gal4/UAS-DIAP1),过表达负显型的DRONC(E,UAS-Egr/+;GMR-Gal4/UAS-DRONCDN)部分抑制。而GMR>Hep CA诱导的小眼表型(F,GMR-Gal4 UAS-Hep CA/+)却不能被缺失rpr,hid和grim(G,GMR-Gal4 UAS-Hep CA/Df(3L)H99),过表达DIAP1(H,GMR-Gal4 UASHep CA/UAS-DIAP1),过表达负显型的DRONC(I,GMR-Gal4 UAS-Hep CA/UASDRONCDN)所抑制。
(J—M)光学显微镜3龄幼虫眼成虫盘X-Gal染色图片。眼成虫盘中过表达Egr能够激活hid(J,GMR-Gal4 UAS-Egr/W05014)以及rpr(K,rpr-lacZ/+;GMR-Gal4 UAS-Egr/+)的转录。过表达Hep CA不能激活hid(L,GMR-Gal4 UAS-Hep CA/W05014)以及rpr(M,rprlacZ/+;GMR-Gal4 UAS-Egr/+)的转录。(https://www.daowen.com)

我们发现Egr引起的小眼表型能够被H99,过表达DIAP1或过表达负显型(dominant negative)的DRONC所抑制(图5-1 B—E),而Hep CA引起的小眼表型则不能(图5-1 F—I)。此外,与此相符的是我们发现过表达Egr能够激活hid及rpr的转录(图5-1 J—K),过表达Hep CA却不能(图5-1 L—M)。我们进一步发现Egr对于rpr的激活在d TAK1纯和突变体及过表达Puc的情况下仍然可被检测到(图5-2 F—H),表明JNK信号通路对于Egr诱导的rpr活化并非必需。最后我们的实验证据还显示Egr引起的细胞死亡并不完全依赖于JNK通路,因为这个小眼表型并不能被d TRAF2,d TAK1纯和突变或过表达Puc及负显型Bsk(Bsk DN)完全抑制(图5-2 A—E),进一步证明d TRAF2-d TAK1-Hep-Bsk通路并不是Egr下游唯一的细胞死亡调节信号。

图示

图5-2 Egr诱导JNK非依赖的细胞死亡及rpr激活

(A—E)光学显微镜果蝇成虫眼部图片。在眼部很强的表达Egr(Egr KB)诱发的小眼表型(A,GMR-Gal4 UAS-Egr KB/+)不能被d TRAF2纯和突变(B,d TRAF2EX1.1/Y;GMR-Gal4 UAS-Egr KB/+),d TAK1的纯和突变(C,d TAK11/Y;GMR-Gal4UASEgr KB/+),过表达负显型Bsk(D,GMR-Gal4 UAS-Egr KB/UAS-Bsk DN)或过表达Puc(E,GMR-Gal4 UAS-Egr KB/UAS-Puc)完全抑制。
(F—I)光学显微镜3龄幼虫眼成虫盘X-Gal染色图片。与对照相比(F,GMR-Gal4/+;rpr-LacZ/+),Egr诱导的rpr激活(G,GMR-Gal4 UAS-Egr/+;rpr-LacZ/+)不能被d TAK1纯和突变(H,d TAK11/Y;GMR-Gal4 UAS-Egr/+;rpr-LacZ/+)或过表达Puc(I,GMR-Gal4 UAS-Egr/+;rpr-LacZ/UAS-Puc)所抑制。

综合以上实验结果,我们认为Egr下游存在着两条独立的通路,一条是JNK信号通路依赖的,而另外一条则是caspase依赖的。