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目的:细胞质分裂是细胞分裂末期的重要过程,保证核和胞质内含物恰当地分配进入两个独立的子代细胞,是细胞正确分离的一个检测点。收缩环是肌动蛋白和肌球蛋白的网状结构,它的形成对胞质分裂的启动和完成至关重要,但参与收缩环形成的分子和信号通路还不十分清楚。最近的研究表明Abi-1(Abelson interactor-1)能调节肌动蛋白细胞骨架重排,参与细胞运动,但Abi-1是否参与细胞收缩环的形成尚属未知。在此,我们分析Abi-1蛋白在胞质分裂中的作用、对细胞生长的影响及其可能的作用机制。方法:1.观察内源性Abi-1在细胞分裂时期的定位:对NIH3T3细胞进行免疫荧光染色,激光共聚焦显微镜观察Abi-1蛋白和肌动蛋白在细胞分裂各时期的定位。2.观察Abi-1缺失后肌动蛋白的定位及其对胞质分裂的影响:建立稳定转染Abi-1-siRNA质粒的NIH3T3细胞株,使Abi-1表达缺乏,免疫荧光染色后激光共聚焦显微镜观察Abi-1蛋白和肌动蛋白在细胞分裂各时期的定位及其对胞质分裂的影响。3.检测Abi-1对细胞生长的影响:对NIH3T3细胞和稳定/瞬时转染Abi-1-siRNA质粒的NIH3T3细胞采用流式细胞术PI、API等方法检测细胞周期及凋亡,Ki67、软琼脂克隆形成实验及成瘤实验检测Abi-1细胞增殖能力。4. Abi-1影响胞质分裂和细胞生长的可能信号通路:对NIH3T3细胞进行免疫荧光染色,激光共聚焦显微镜观察CDK1蛋白定位;用药物将NIH3T3细胞同步化于M期(有丝分裂期),免疫共沉淀法检测Abi-1与CDK1之间的相互作用;Western Blotting检测Abi-1-siRNA干预前后CDK1及其磷酸化表达变化。结果:1.培养的NIH3T3细胞中Abi-1与肌动蛋白在胞质分裂后期开始共定位于卵裂沟收缩环(contractile ring),至末期中间体形成;G1期,Abi-1广泛分布在细胞浆中,与肌动蛋白没有明显共定位。2.在Abi-1缺乏的NIH3T3细胞中,肌动蛋白分布迷乱,失去皮层定位特性;胞质分裂后期肌动蛋白不能在赤道皮层形成卵裂沟和收缩环,胞质分裂被阻断。RNAi介导的Abi-1沉默导致异常的巨大细胞形成以及多核细胞形成,定量分析显示,相比亲代NIH3T3细胞(2.93%),Abi-1缺乏的细胞株中多核细胞显著增加(27.68%)。3.在Abi-1缺乏的细胞中,表现出对细胞生长的抑制,包括G1期阻滞、Ki67表达减少、克隆形成率低以及在裸鼠中不能成瘤等。4.在胞质分裂期,CDK1的分布与Abi-1一致;在M期细胞中,Abi-1与CDK1之间存在相互作用; Abi-1缺乏导致CDK1 Tyr15磷酸化减少,CDK1活性增高。结论:1.Abi-1调节肌动蛋白细胞骨架重组,参与收缩环形成,在胞质分裂中起重要作用。2.Abi-1缺乏导致胞质分裂失败,多核细胞形成。3.Abi-1影响细胞生长,Abi-1缺乏导致细胞生长抑制。4.Abi-1对胞质分裂和细胞生长的调控功能可能是通过CDK1起作用的。