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目的:环加氧酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)及其产物前列腺素(prostaglandin,PG)在细胞增殖、某些肿瘤发病机制中所起的作用已为人们所关注,但是COX-2及PGE2(prostaglandin E2)在肝细胞癌及胆管上皮癌中对肿瘤细胞生长的作用和调控机理还未被人们所知。本研究的目的在于探讨COX-2以及COX-2选择性抑制剂celecoxib对肝癌细胞生长的直接调控作用以及COX-2与Akt信号转导系统之间的相关关系。 方法:16例临床人肝癌组织手术标本(其中肝细胞癌12例,胆管上皮癌4例)用于COX-2和phospho-Akt(Thr308)(308位苏氨酸磷酸化Akt)免疫组织化学实验,5株肝癌细胞(肝细胞癌:Hep3B、HepG2细胞;胆管上皮癌:HuCCT1、SG231、CCLP1细胞)用于COX-2过表达转染和反义COX-2转染实验;外源性PGE2处理实验;COX-2选择性抑制剂(celecoxib)处理实验;caspase抑制剂(Z-VAD-fmk)处理实验;PI3K(phosphatidyUnositol 3-kinase,磷脂酰肌醇3-激酶)抑制剂(LY294002)处理实验;细胞生长和活性测定(WST-1)实验;细胞凋亡检测实验(包括细胞形态改变、细胞核形态改变以及细胞膜结构改变的普通光镜、荧光显微镜、流式细胞仪检测,caspase蛋白酶活性检测等实验);COX-2、phospho-AKt(Thr308)和phospho-Akt(Ser473)(473位丝氨酸磷酸化Akt)表达的免疫细胞化学实验;COX-2、AKt信号转导系统以及细胞凋亡相关蛋白的Western blot实验等。 结果:COX-2和phospho-Akt(Thr308)在肝癌组织和肝癌细胞株中均呈高水平表达:肝癌组织与非癌肝组织中COX-2的平均阳性度之比为2.2:0.99、phospho-Akt(Thr308)平均阳性度之比为2.1:0.79,免疫细胞化学显示COX-2与phospho-AKt(Thr308)表达之间的分布定位非常一致;COX-2过表达转染的人肝癌细胞与PCDNA3空质粒转染对照组相比, 南京医科大学博士学位论文PGEZ的合成量和细胞生长率均明显增高(PGEZ合成量增高 15%左右、细胞生长率提高 25.8O上0.4O左右),6 COX2高表达的 HuCCTI细胞转染了反义COXE质粒以后,P拢。的合成量和细胞生长速度均明显下降 即GEz合成量低 18O左右、细胞生长率降低 20%左右);COX上 ijH达转染的 Hep3B细胞 M(hr朋幻的磷酸化水平明显增高但 M(Ser47门的磷酸化水平来见增高;肝癌细胞经 celecoxib处理之后,不仅细胞活性降低、lt(Thr川幻和Al’tper4”)的磷酸化水平均明显J$JJx而且出现典型的细胞凋亡形态学特征和生物化学改变,表现为:光镜下细胞体积缩小、变圆呈漂浮脱离贴壁状态,荧光显微镜下核体积缩小,染色质浓缩、碎裂并贴附于核膜上,Annexin-V和碘化雨锭双标记流式细胞仪检测结果显示celecoxib处理后细胞凋亡率由对照组的5七%左右上升到2555%左右,western blot买验显m caspase-9、caspase-3被激活、细胞浆细胞色素 C水平明显增高,caspase蛋白酶活性检测结果也显示celecoxib处理后caspase-9的活性可增高 2-7 g左右、caspase-3的活性增高 8-13倍左右,而 caspase抑制剂 Z-VAD-M可阻断celecoxib诱导的肝癌细胞凋亡;PI3K抑制剂LY294002可通断制l的活性而明显抑制肝癌细胞株的生长;COX七 itx达转染或外源性P翩。的应用可部分阻断LY294002诱导的细胞活性下降和celecokib诱导的细胞凋亡。结论:COX2可以促进人肝癌细胞P既。的合成和细胞生长,celecoxib可通过抑制PGE。的合成和抑制sct(Thr“勺、Akt闷e/勺的磷酸化而诱导肝癌细胞凋亡,其作用过程中包括了COX名依赖和非依赖两种作用机制;肝癌组织和肝癌细胞株细胞呈 COX上、phOSphO-s’t(Thr用幻高表达状态,并且两者分布定位关系非常密切;COX上 itx达转染促进 M(Thr朋)磷酸化的同时可促进肝癌细胞的生长;COX上 达转染或外源性P优。的应用可部分阻断LY294002 诱导的细胞活性下降等现象说明COX上一PGE。系统很可能是通过激活Ah信号转导系统而发挥其促进肿瘤细胞生长作用的。