PTPα属于包含两个PTP催化域的受体类亚家族(RPTPs) ,大小约130kDa，分布较广泛，含有一个短的高糖基化胞外受体结合区,一个跨膜区和两个胞内的PTP催化区(D1，D2)。PTPα高表达所导致的效应表现比较复杂。在成纤维细胞中，持续的过表达PTPα具有使细胞发生转化的能力，在细胞内发挥癌基因的功能。人乳腺癌细胞系MCF7和N202中PTPα又具有抑癌基因的功能。因此，在不同的细胞或同一细胞的不同状态，PTPα所起的作用可能不同。 本研究首先检测了蛋白质酪氨酸磷酸酶α（PTPα）在血液肿瘤细胞中的特异性表达，通过RT-PCR和western blot检测三种不同类型造血系肿瘤细胞（K562、NB4、Jurkat T）中PTPα的表达水平。根据实验结果选取了表达相对较低的人红白血病细胞K562作为过量表达研究对象，利用脂质体将受四环素调节的PTPа基因质粒表达系统转染K562细胞，通过G418筛选获得稳定过表达PTPа的阳性细胞克隆，经RT-PCR和western blot验证过表达情况；收集细胞经MTT法检测细胞增值情况；流式细胞仪检测细胞周期分布和细胞分化状态。并将阳性克隆细胞皮下接种裸鼠，观察PTPа基因转染前后K562细胞在裸鼠体内的致瘤能力及生长状况。通过G418的长期筛选和western blot实验的验证，我们获得了PTPα高表达多克隆细胞系K562-PTPа。体外增殖实验结果表明,实验组K562-PTPα细胞与未转染组K562细胞和转染空载体组K562-splice细胞相比，生长速度增快，G2/M期细胞比例增加(P<0.05)，而细胞分化无明显变化。裸鼠体内致瘤能力实验显示,K562组、K562-splice组和K562-PTPα组平均瘤重分别为(1.1±0.32)g、(1.3±0.24)g和(2.5±0.48)g；病理切片显示K562-PTPα组瘤体组织分化程度较对照组低、恶性程度高，细胞的致瘤能力增强(P<0.01)。综上所述，本部分实验首次证实了过表达PTPα使K562细胞具有更强的体外增殖能力和体内致瘤能力，表明PTPα可能在造血系统恶性肿瘤的发生发展中发挥促进作用。 PI3Kγ是属于IB类PI3K，由ｐ110γ催化亚基和p101或p87调节亚基组成的异源二聚体，其通过G蛋白偶联受体或G蛋白直接激活，具有类脂激酶和蛋白激酶的双重活性。PI3Kγ主要表达于造血系细胞，参与包括MAKP、JNK在内的众多信号传导通路的激活。全反式维甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)通过维甲酸类受体(retinoic acid receptor，RAR)参与很多基因的调控，从而参与细胞的增殖和分化。既往研究发现，ATRA在诱导人红白血病细胞K562体外分化过程中，PI3Kγ基因的表达以维甲酸浓度梯度依赖的模式在转录水平和蛋白质水平出现显著上调，但其上调的机制并不清楚。 在第一部分初步探讨了过表达PTPα对K562细胞影响的基础上，本实验第二部分则通过体外免疫共沉淀技术对PTPα在K562细胞内的功能进行进一步研究。首先通过ATRA诱导K562细胞，经Western blot检测在K562细胞中，ATRA是否可以上调PI3Kγ的表达；其次，抽取细胞总蛋白质做免疫共沉淀实验，检测是否有PI3Kγ和PTPα复合物的形成，然后进一步观察ATRA处理细胞后是否会影响到PI3Kγ、PTPα相互作用。经ATRA诱导细胞后，Western blot结果证实在K562细胞内，ATRA可以上调PI3Kγ的表达，这也符合了本科室及其他研究者以往的研究结果；同时，免疫共沉淀实验表明，在K562细胞内，PI3Kγ和PTPα是相互结合的，而且这种相互作用可以经ATRA诱导后增强，但对于两者相互结合的具体机制及是否为直接结合还是间接结合还需进一步研究证实。本部分为探讨和进一步阐明PTPα的功能打下基础。 综上所述，本研究从PTPα和PI3Kγ这两个酶出发，以人红白血病细胞K562为研究基础，分两个部分初步研究了PTPα对人造血系恶性肿瘤细胞的影响和在人红白血病细胞K562内PTPα与PI3Kγ两者的相互作用及ATRA对其的影响，为探讨ATRA诱导细胞分化和人类血液系统肿瘤发生发展的机制及寻找可能的肿瘤基因治疗靶标打下初步的研究基础。