新近的研究证实，长期被忽略的微管主动参与细胞凋亡过程中细胞形态的改变。申请者在研究核糖体失活蛋白诱导肿瘤细胞凋亡过程中细胞骨架纤维排列和基因表达时发现，微管在细胞凋亡后期排列成环状位于质膜下方，并包绕凋亡小体；细胞骨架亚型基因的表达受到不同程度的抑制；同时转录因子CREB在此过程中起关键性作用。基于这些新现象以及相关领域的研究进展，我们推测：细胞内钙离子可能在不同水平上参与细胞骨架的调节。本课题拟在通过调节细胞内钙离子水平，①研究环状微管结构对于维持凋亡细胞形态的作用；②研究钙离子平衡失调与细胞内cAMP形成的关系；③探讨PKA/MAPK/CREB信号通路的意义；④阐明转录因子CREB对细胞骨架亚型基因表达的调控。该研究结果不仅能极大地丰富钙离子调节细胞骨架的细胞和分子机制，还将为开发核糖体失活蛋白药物有效治疗肿瘤提供新思路和重要的理论依据。

本课题通过研究TCS诱导Hela细胞凋亡过程中细胞骨架的排列、骨架蛋白和基因表达的改变、以及相关信号转导通路或靶点，阐明TCS诱导Hela细胞凋亡的细胞和分子机制。结果发现;(1) TCS诱导Hela细胞凋亡伴随着MT"环状"结构的形成和抑制细胞骨架actin和tubulin亚型基因的表达，但不影响actin和tubulin蛋白表达的改变。(2) TCS诱导细胞内钙离子的升高参与调节和维持细胞内MT"环状"结构的形成与凋亡过程中细胞膜的完整性。(3) TCS诱导的细胞内钙离子升高，参与抑制Hela细胞内cAMP/PKC/MAPK/CREB活性，进而抑制细胞增殖。(4) TCS抑制的CREB磷酸化对调控Bcl-2基因表达起主要作用。这些结果为理解TCS诱导凋亡的细胞和分子机制提供了新的思路。