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研究背景与目的G蛋白是一种具有GTP水解酶活性的异源三聚体,能结合鸟嘌呤核苷酸,且具有信号转导作用。在动植物中,G蛋白通过一种非常保守机制参与信号转导,从而调节生物体的生长发育。我们课题组已研究证明Gαi1/3在表皮生长因子(EGF)及角质细胞生长因子(KGF)等酪氨酸激酶活化AKT-m TORC1信号通路中起了关键性的作用。生长因子作用于细胞并与其受体结合后,Gαi1/3继而与生长因子受体及生长因子受体结合蛋白2(Grb2)相关结合蛋白1(Gab1)形成复合物,从而招募并磷酸化Gab1,磷酸化PI3K的P85亚单位,活化的PI3K直接或间接磷酸化下游AKT-m TORC1信号。雄激素是一种类固醇激素,在前列腺癌的发生发展中起了重要的作用,但是其分子机制尚未完全阐明,在本课题中,我们探索Gαi1/3是否在雄激素诱导的细胞存活信号通路中起到重要作用。研究方法我们首先用雄激素分别处理几种小鼠的胚胎成纤维(MEFs)细胞(野生型小鼠的胚胎成纤维细胞(WT),Gαi1/3双敲除型(DKO)小鼠的胚胎成纤维细胞(MEFs),Gab1敲除的MEFs细胞,Gαi1单敲除的MEFs细胞,Gαi3单敲除的MEFs细胞,分别转入Gαi1-si RNA或Gαi3-si RNA的MEFs细胞,转入了Gαi1-sh RNA和Gαi3-sh RNA的MEFs细胞,分别转入Gαi1或Gαi3基因的DKO细胞,Western Blot方法检测细胞中衔接蛋白Gab1以及AKT-m TORC1和MAPK/ERK(Erk)信号通路中相关蛋白(GSK3α/3β,S6K,Akt,S6,m TOR)的表达水平。免疫组织化学染色法检测人前列腺癌组织中Gαi1/Gαi3蛋白的表达,用雄激素处理人雄激素非依赖性前列腺癌细胞以及转染了沉默Gαi1/Gαi3基因的慢病毒的PC3和DU145,划痕实验检测沉默Gαi3基因的PC3或DU145细胞的增殖情况,Western Blot方法检测相关蛋白的活化。结果Western Blot结果显示,雄激素处理后,与野生型(WT)MEF相比,Gab1敲除的MEF细胞,Gαi1/Gαi3双敲除型(DKO)MEF以及sh RNA MEFs细胞表现出衔接蛋白Gab1以及AKT-m TORC1和MAPK/ERK(Erk)信号通路(GSK3α/3β,S6K,Akt,S6,m TOR)中蛋白活化水平大幅度降低甚至缺失;Gαi1-KO、Gαi1-si RNA、Gαi3-KO、Gαi3-si RNA的MEFs细胞则表现为衔接蛋白Gab1及下游信号轻度减弱;相比之下,重新转入Gαi1和Gαi3基因的DKO MEFs细胞,受雄激素刺激后,下游蛋白表达水平有明显的提高。免疫组织化学染色显示前列腺癌组织中Gαi1/Gαi3蛋白的表达量较癌旁及正常组织中明显增加;用雄激素处理雄激素非依赖性前列腺癌细胞以及敲低了Gαi1/Gαi3基因的雄激素非依赖性前列腺癌细胞,得到的结果与上述结果一致。结论Gαi1和Gαi3蛋白在雄激素诱导的雄激素非依赖性促前列腺癌细胞增殖信号通路中起关键性的作用,进一步明确了雄激素促雄激素非依赖性前列腺癌细胞增殖的分子机制,同时也进一步表明Gαi1/3有望成为雄激素抵抗性前列腺癌治疗中的全新靶点。