硫化氢合成酶抑制剂对人胰腺癌细胞生长的影响及其分子机制研究

来源 :河南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:alonsoyl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
人胰腺导管腺癌(PDAC)是已知最致命的癌症之一,5年生存率小于7%。由于人胰腺导管腺癌早期临床症状不明显,且不易诊断,因此确诊时往往已至晚期。目前外科手术联合放射治疗和化疗仍是针对人胰腺导管腺癌最有效的治疗手段,但不良反应明显。因此寻找新的治疗方法迫在眉睫。文献调研表明,硫化氢(H2S)广泛参与心血管系统、神经系统、呼吸系统,且与肿瘤发生发展关系密切。H2S的生物合成主要来源于三种酶:胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)、胱硫醚-β-合成酶(CBS)、3-巯基丙酮酸硫转移酶(MPST)。三种内源性硫化氢合成酶在多种肿瘤细胞中存在高表达,由此产生的H2S有助于维持肿瘤细胞的生物能量并促进肿瘤内血管生成。抑制肿瘤细胞内源性硫化氢合成酶后,伴随硫化氢含量降低,肿瘤细胞的增殖能力下降并发生凋亡。硫化氢的三种合成酶之间存在着一定的代偿作用,即抑制其中一种后,另外两种会有一定程度的表达升高以补充细胞内H2S水平。通过基因沉默手段同时抑制3种内源性硫化氢合成酶存在着诸多困难,但药理学抑制剂的联合使用目前可以同时使三种酶表达量降低,达到H2S水平显著下降的目的。本课题主要围绕H2S在人胰腺导管腺癌中生物学功能和分子机制进行研究,内容均为首次研究,所得结果将为胰腺癌的治疗和硫化氢与胰腺癌之间关系提供新的参考。本课题分别在体外与体内探究硫化氢合成酶抑制剂对胰腺癌细胞生长的抑制作用,并探究硫化氢合成酶抑制剂对胰腺癌细胞增殖、周期、横向及纵向迁移、侵袭、凋亡、线粒体功能的影响从而确定硫化氢合成酶抑制剂抑制胰腺癌细胞生长的药理机制。本课题首先通过实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹实验发现胰腺癌细胞中的内源性硫化氢合成酶水平均高于胰腺正常细胞。继而通过文献调研及CCK-8实验确定后续加药方案,进一步通过Elisa实验检测发现单独和联合使用PAG、AOAA、L-ASP都能降低胰腺癌细胞内H2S含量,其中联合加药作用最为显著。在对癌细胞作用中,MTT、CCK-8实验结果表明,三种药物单独及联合使用24小时都可显著促进癌细胞凋亡,其中联合加药效果最明显。Ed U实验结果表明抑制硫化氢后胰腺癌细胞增殖分裂过程受阻。流式细胞术检测细胞周期表明胰腺癌细胞被阻滞在S期。TUNEL、流式实验、凋亡蛋白相关western blot实验结果均表明联用抑制剂对胰腺癌细胞有十分明显的凋亡诱导作用。划痕实验和Transwell、Invasion实验及western blot结果表明,使用抑制剂后,胰腺癌细胞迁移侵袭能力下降,上皮间质转化过程被抑制。再次,western blot实验结果表明联合使用三种抑制剂可通过MAPK通路调控胰腺癌细胞的增殖及凋亡。活性氧(ROS)实验、线粒体膜电位(JC-1)实验、细胞能量变化(ATP)、乳酸脱氢酶活力(LDH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性、过氧化物酶(CAT)活力、脂质氧化水平(MDA)变化、铁死亡相关western blot实验结果显示,联用药物24h后胰腺癌细胞内脂质代谢受损、铁死亡发生、ROS显著升高、线粒体膜电位明显下降、ATP的生成被抑制。最终,本课题分别建立胰腺癌细胞Panc-1和Mia Pa Ca-2裸鼠皮下荷瘤模型,通过瘤旁注射给药观察效果。结果表明联合用药组肿瘤增长最为缓慢。肿瘤HE染色结果表明,PAG、AOAA、L-ASP均具备较好生物安全性,肿瘤的免疫组化结果显示实验组肿瘤ki67阳性率低于对照组,即实验组肿瘤生长受阻;实验组CD31阳性率低于对照组,即实验组肿瘤组织血管生成受阻;实验组肿瘤组织染色Cleaved caspase 3阳性率高于对照组,即实验组肿瘤凋亡水平上调;实验组P21阳性率高于对照组,即实验组肿瘤存在周期阻滞;实验组MMP-9阳性率低于对照组,即实验组肿瘤侵袭能力下降。另外对移植瘤组织标本进行Tunel染色,结果表明内源性硫化氢水平的下降可上调胰腺癌细胞凋亡水平。综合上述实验结果,体外实验表明,联合使用针对于内源性硫化氢合成酶CSE、CBS、MPST的药理学抑制剂PAG、AOAA、L-ASP可以通过调节MAPK通路使胰腺癌细胞增殖放缓、并调节凋亡相关蛋白(Cleaved caspase 3、BAD/Bcl-xl和Bax/Bcl-2)的表达,导致细胞周期阻滞于S期和细胞凋亡。胰腺癌细胞伴随着内源性H2S水平下降,同时发生迁移侵袭能力下降、上皮间质转化过程受阻、铁死亡进行。体内实验中,通过建立裸鼠皮下移植瘤模型发现PAG、AOAA、L-ASP除具备生物安全性外,可以在体内诱导肿瘤细胞肿瘤增殖放缓、阻滞周期、凋亡水平升高、血管生长能力下降、侵袭能力减弱,联合使用时效果最好。本论文为H2S在胰腺癌中的研究提供了基础,为胰腺癌的预防、治疗提供了新思路。
其他文献
教育教学能力是教师必须具备的专项能力之一,构成其能力维度的教学设计能力影响教学活动是否能按照教学目标进行,因此提高教师特别是新手型教师的教学设计水准是学校教学工作的重点内容,而促进新手型教师的专业发展以及加快自身成长是学校重点工作方向。教学设计是顺利进行教学活动的基础,国内外学者一直在对教学设计进行研究,但是从高中地理教学设计切入的案例研究还留有很大的研究空间。就高中地理学科而言,新手型教师只有具
学位
在新课改核心理念的指导下,针对地理学困生的研究成了中学地理教师探究的重点课题之一,对于地理教学工作的开展具有重要的意义。元认知理论的作用主要表现在,指导学生可以根据学习目标,选择适当的策略,在实施的过程中对自我的认知进行监控,再根据相应的反馈调控自己的思维过程,以获得更好的学习效果。而高中地理学困生在地理学习中的自我认知,以及对自我认知的监控和调节的能力普遍都比较差,这给他们学习地理带来了很大的障
学位
人地协调观是高中生地理学科核心素养的核心,体现了地理学科特有的育人要求。高考特有的选拔功能,使得高考试题也成为了重要的风向标。全国卷I中有关人地协调观的试题材料新颖,与学科内容结合紧密,展现地理学科与社会的关联,体现了人类社会发展与遵循自然规律的重要关系,传达了推动社会发展与建设和谐世界的重要思想。对试题材料中有效信息的获取和解读、从人地协调观的角度分析和解决实际问题,对培养学生的地理思维具有重要
学位
白内障是一种晶状体组织退行性疾病,是致盲的主要病因。据统计,世界每年约有1500万白内障患者,我国白内障患者约400-500万,其中先天白内障的患病率约0.03%。虽然白内障疾病通过人工晶状体置换手术治疗后可恢复视力,但是对其疾病发生机制还不是十分清楚。研究表明热休克转录因子4(heat shock transcripition factor 4,HSF4)是调控晶状体发育的关键基因。HSF4基因
学位
随着普通高中地理课程标准(2017年版)的实施,地理实践能力在高中生综合素养提升方面优势显著,越来越多地理教育者关注与重视培养高中生地理实践力。在高中地理教学过程中,由于繁重的学科知识与高考压力,教师与学生总体上缺乏了对地理实践力的认知。教师在教学过程中经常性的忽略学生地理实践力的培养,对于开展地理实践活动的重要性认识不足,多数是因为教师教学的观念过于陈旧。学生方面也迫于学业和环境压力缺少足够的认
学位
文章通过简析核心素养及大单元教学相关理论,分析基于核心素养的初中语文大单元教学优势,针对初中语文大单元教学存在的问题,提出基于核心素养的初中语文大单元教学策略,以立足教育新形势,创新初中语文教学模式,引导学生进入深度学习状态,提升学生核心素养。在素质教育理念下,初中语文教材采取单元编排的形式,系统梳理了语文教学的顺序,并形成了不同的主题,有助于教师根据单元内容合理安排课堂教学活动。
期刊
现代散文在中学语文教学中占有举足轻重的地位,它具有以下特征:感情浓厚、文笔高雅、富于感情和哲理,使得初中生在情感和艺术方面都表现出极为丰富的表现。要把学生带入优美的诗歌世界,就必须分析当前的文学现状与问题,采取各种教学手段,以获得个人情感体验,激发人生灵感,提升文学素养和审美素养。
会议
高中地理兼有文科和理科的特征,教学难度大,学生学起来困难较多,而地图的运用对于提高学生的地理成绩起到事半功倍的效果。人们常说“地图是地理学的第二语言”,地图可谓是地理学的“眼睛”,地图是学习地理学科的基本工具,是地理信息的重要载体,同时也是地理教学的重要内容。新课改以来,高考地理命题越来越重视对学生综合能力的考查,高考地理试题的命题重在考察学生分析、提取有效地理信息的能力,逻辑推理能力,综合分析能
学位
随着社会对创新型人才的需求不断增多,我国的教育改革也越来越重视培养全面发展的人。《全日制义务教育地理课程标准》倡导地理教学要以生活为切入点,鼓励学生通过自主学习、合作探究的方式解决地理问题,培养学生的自主学习意识和问题探究能力。问题导学是以教师引导下的问题探究为主线,问题解决为目标,基于学生问题意识培养和能力发展的教学方法。课程改革的不断深入,问题导学受到越来越多的学者和教师关注。但笔者通过梳理国
学位
背景作为21世纪威胁人类健康的最主要疾病之一,癌症治疗越来越受到科研人员的重视,其中肺癌作为发病率和死亡率最高的恶性肿瘤,更是对人类的生命健康造成了极大的威胁。世界各地的研究人员都在努力开发更准确、快速的诊断策略和有效的治疗方法来对抗肺癌。因传统的治疗手段化疗、放射治疗和外科手术以及近年新兴的基因疗法和免疫疗法固有的缺陷与不足,光声成像(PAI)引导下的光热治疗(PTT)在未来临床新型疗法治疗肿瘤
学位