缺氧诱导GIT2调控EMT网络促进胶质瘤侵袭的机制研究

来源 :南京医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qian_betty
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
背景与目的:人脑多形性胶质母细胞瘤(Glioblastomamultiforme,GBM)是成人颅内恶性程度最高的肿瘤,其亚型中间叶型(Mesenchymal)最具恶性并且肿瘤生长环境缺氧严重,坏死组织多。缺氧是造成上皮间叶转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)及肿瘤侵袭性增加的重要因素,但对于缺氧环境如何促进胶质瘤EMT及肿瘤侵袭性的相关机制尚不完全清楚。缺氧诱导因子α(HIFα)是缺氧环境下至关重要的转录调节因子,能够调控一系列靶基因的表达过程,影响胶质瘤EMT。缺氧下细胞反应主要受缺氧诱导因子(HIF)家族调节。HIFs家族是由氧气敏感型HIFα亚单元和组成型表达的HIFβ亚单元构成的异二聚体。常氧下,vHL会促进HIFα发生泛素化而使HIFα被蛋白酶体降解,所以常氧下HIFα几乎不表达。缺氧下,HIFα因与vHL的交互作用被阻断而表达稳定,并与HIFβ形成二聚体,以及HIFα结合下游靶基因的启动子序列,激活转录。众多缺氧调节基因的转录激活能够调控细胞各种生理状态,包括生存、运动、转移及新生血管形成等,以维持缺氧下氧气动态平衡。HIFα又主要分为HIF-1α和HIF-2α,两种DNA结构域相似的HIFα亚单元HIF-lα和HIF-2α,靶向调控下游不同靶基因而发挥不同功能。因此,寻找HIFα下游靶基因对阐明GBM的强侵袭性及EMT过程意义重大。G蛋白偶联受体激酶相互作用蛋白2[G-protein-coupled receptor(GPCR)kinase interacting protein 2 GIT2]是GIT蛋白家族的重要成员之一,N端带有GTP酶-激活蛋白结构域。GIT2具有GTP酶活性,能够靶向调节Arf1和Arf6,影响细胞膜交联与肌动蛋白重塑。研究发现GIT2能与多种分子相互作用,例如G蛋白偶联受体激酶相互交换作用因子PIX和桩蛋白paxillin,并且在细胞间粘附聚集与分散、细胞极性及粘附细胞定向迁移运动中意义深远。近期研究报道GIT2参与了多种肿瘤的转移,并发挥一定作用。例如,GIT2抑制Rac-依赖性片状伪足延伸,抑制人宫颈癌HeLa细胞的传播转移;膀胱癌细胞中GIT2缺失能通过调控miR146a-ZEBl表达诱导EMT;稳定表达的GIT2还能参与肺癌细胞迁徙运动。然而GIT2在胶质瘤中尚无研究进展,本文主要针对GIT2在胶质瘤中表达水平和功能及其与缺氧EMT促进胶质瘤侵袭性之间的关系进行研究。在本研究中,我们发现GIT家族分子GIT2蛋白质在胶质母细胞瘤细胞系及胶质瘤患者样本组织样本中高表达,数据分析显示间叶型胶质瘤中GIT2表达明显高于其它亚型,敲低GIT2后胶质瘤细胞侵袭性与细胞增值能力明显降低。更为重要的是,缺氧诱导下升高的HIF-1α能够结合GIT2启动子上的缺氧反应元件(hypoxia-responsive elements,HREs),激活 GIT2 启动子区域,促进缺氧下GIT2表达上调及侵袭能力增强。为进一步阐明缺氧下GIT2影响胶质瘤侵袭能力的作用机制,我们发现GIT2能够抑制重要EMT转录因子TWIST1,SNAIL1和ZEB1的泛素化水平,减少其降解,稳定其蛋白表达水平。GIT2还能在转录水平直接调节许多EMT标记物。我们的研究结果揭示了 GIT2是介导HIF-lα与EMT的中间桥梁,对胶质瘤的发生发展起到至关重要的作用,是分子靶向治疗胶质瘤的一个重要的新方向。研究方法:1.qRT-PCR、Western blot 检测 5 种 GBM 细胞系 GIT2 的 mRNA、蛋白表达;并在胶质瘤样本组织及肿瘤周边组织中检测GIT2的表达。2.在U87和A172细胞系中敲低GIT2;体外实验通过克隆形成实验,Transwell小室侵袭实验和划痕实验检测GIT2对胶质瘤侵袭和增殖能力的影响。3.qRT-PCR检测U87细胞系缺氧时间梯度和CoC12浓度梯度下的GIT2表达;Western blot检测4种GBM细胞系和原代细胞HIF-1α和GIT2的蛋白表达,缺氧时间梯度HIF-I α、GIT2、EMT转录因子的蛋白表达,缺氧下敲低HIF-1α或HIF-2 α后GIT2蛋白表达,缺氧或CoC12处理后过表达显性负突变体HIF-1 α及缺氧下使用HIF-1 α抑制剂KC7F2下GIT2蛋白表达;免疫荧光检测缺氧下GIT2表达情况。4.qRT-PCR,Westem blot验证HIF-lα与GIT2靶向关系,划痕实验、Transwell小室侵袭实验、克隆形成实验验证缺氧下GIT2对胶质瘤细胞侵袭、增殖的调控作用。5.通过荧光素酶基因报告实验研究HIF-lα调控GIT2机制,染色质免疫共沉淀技术寻找HIF-1 α与GIT2启动子区域结合靶点6.qRT-PCR、Westemblot、免疫荧光、免疫组化检测GIT2与EMT基因调控关系;7.Western blot检测胶质瘤细胞与293T细胞GIT2稳定EMT转录因子情况,免疫共沉淀实验检测TWIST1、ZEB1、SNAILI泛素化水平。8.数据库中验证GIT2与HIF-lα、SNAIL1、TWIST1、ZEB1蛋白表达相关,并检验GIT2高表达或低表达与胶质瘤患者整体生存率的相关性。研究结果:1.GIT2在胶质瘤细胞系中表达上调。2.下调GIT2能够降低胶质瘤细胞U87和A172的侵袭、迁移和增殖能力。3.缺氧下GIT2表达上调,并受到HIF-I α调控,缺氧下敲低GIT2表达水平明显降低了 U87和A172细胞的侵袭、迁移和增殖能力。4.缺氧下HIF-lα结合GIT2启动子,转录水平调控GIT2。5.下调GIT2,SNAILI、TWISTI和ZEB1转录水平表达不变,蛋白表达水平降低,其他EMT标记物的RNA和蛋白水平均降低。6.在GBM细胞中下调GIT2后,SNAILI,TWISTI和ZEB1发生泛素化,在293T细胞中导入外源性GIT2后,SNAIL1,TWIST1和ZEB1表达稳定,泛素化减少。7.数据库分析GIT2表达与HIF-1 α、SNAILI、TWISTI、ZEB1蛋白表达正相关,高表达GIT2的GBM患者生存率明显低于低表达GIT2的GBM患者。研究结论:1.缺氧下HIF-1 α结合GIT2启动子,转录激活GIT2胶质瘤中高表达2.GIT2通过抑制SNAILI,ZEB1,TWISTI泛素化,稳定EMT转录因子蛋白表达,并且直接调控相关EMT标记物,促进缺氧下胶质瘤细胞侵袭性增强,GIT2作为介导缺氧与EMT的中间桥梁在胶质瘤发展中起到重要作用。
其他文献
随着美丽乡村建设的逐步推进,针对农村环境污染问题的治理工作也取得了一系列的实质性成绩与进展。但是,当前我国农村环境污染问题依然层出不穷。本文通过实地调查发现,岩前镇虽然在垃圾污染、水源污染、乡镇企业污染、农村面源污染的治理上有一定成效,但依然存在畜禽粪便、废水排放、化肥农药、秸秆燃烧带来的废弃物以及畜禽粪便污染等方面问题。究其原因,从国家层面来讲,环境治理制度不够完善,治理生态环境支撑资源不足;从
为了研究除草剂药害与叶绿素荧光参数之间的关系,通过对大豆喷施一系列剂量的莠去津(有效剂量4.687 5~150 g/hm2),并在处理1、3、5 d后测量大豆叶片叶绿素荧光参数,分析大豆叶
教材实验“二氧化硫水溶液与氯化钡溶液的反应”存在不足,对此,采用二氧化碳作为载体,采用超纯水配制氯化钡溶液等,对该实验进行新的改进性实践。改进后的实验更加绿色,综合
传播媒介一词,无论对于美国人还是中国人,在迈向21世纪的时候,已不再是一个陌生的词汇。传播媒介在人们的日常生活中无所不在,时时处处发散着它的魔力,施加着它的影响,已成为
摘 要:在学习英语的过程中始终要贯彻“让学生自己开口”的原则,激发他们说的愿望,扩大参与面。教师在课堂上或课外要多给学生创设一定的语言情景,鼓励学生开口用英语进行交际。  关键词:英语学习;创设情景;学习兴趣  大多数的中学生都认为:学好英语难,说好英语更难。确实如此,特别是现在的新教材,不但强调语言知识的重要性,更强调了口语交际能力的培养,它要求学生把学过的语言知识运用于实践,用语言来表达思想的
摘 要:随着教育事业的不断发展,新课程改革对中学体育课堂教学提出了新的发展要求。课堂教学所具有的时效性被更多的体育教师和专家学者所关注。体育教育作为我国现阶段中学教育的主要构成部分,是素质教育理念下学生健康成长不可分割的一部分。本文主要对当今教育环境下中学体育课堂教学所具有的时效性进行分析,从而促进我国教育事业的发展。  关键词:中学体育;课堂教学;时效性  在传统教育观念的指导下,受升学压力的影
1整地施基肥选择土层深厚、土质疏松肥沃、排水良好的向阳、升温快的沙壤土或壤土。播前需深耕细作,深耕不少于25厘米。结合耕翻,亩施腐熟农家肥5000公斤,另加磷钾肥和速效氮
随着移动通信3G技术的发展,建立在2G、2.5G通信技术基础上的用电现场服务系统终端功能将有一个大的提升。就3G通信网络投运后对用电现场服务系统终端的新功能进行了初步探讨,
通过徒手切片和光学显微镜观察,研究了凤凰单枞茶(Camellia sinensis)叶的解剖结构.结果表明,不同品种凤凰单枞茶之间没有明显区别,解剖结构不能成为茶叶品种间分类鉴定的基础,