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背景和目的碘是维持甲状腺上皮细胞完整和合成甲状腺激素的关键元素。甲状腺主要通过表达在滤泡细胞基底膜上的钠碘转运体蛋白(NIS)对碘进行吸收和浓聚。碘对乳腺癌的作用一直存有争议。既往研究认为碘是降低乳腺癌发病的保护性因素。然而,近十年来乳腺癌和甲状腺癌发病率增加与加碘盐食用区域相关性让人开始担忧碘和乳腺癌发病增加之间存在某种联系。最近研究表明,甲状腺癌的女性患者并发乳腺癌风险升高;而且,甲亢患者接受碘131治疗后乳腺癌发病率较未接受治疗患者增加。更重要的是,研究发现NIS在乳腺癌组织中过表达而在正常乳腺组织中不表达,且乳腺癌组织NIS表达水平与雌激素受体成正相关。因此,碘可能参与激素依赖性乳腺癌的发生及NIS和雌激素受体在乳腺癌中共表达促使我们探索碘对雌激素反应细胞的潜在作用。本研究中,我们评估碘在体外及体内对ER-α阳性人乳腺癌细胞的相关生物学效应,并测定和分析了乳腺癌患者尿碘水平。研究方法1.碘对乳腺癌ER-α细胞的作用:选取ER-α阳性乳腺癌细胞MCF-7和T-47D,实验分为E2(10^-9)组,碘处理组(碘浓度1、3、6μM,加入5mM碘化钾维持碘的浓度)及对照组。1)双荧光素酶报告基因分析碘对ER-α转录活性的影响;2)WB检测碘处理后ER-α蛋白表达水平的改变;3)qPCR及WB检测碘对MCF-7和T-47D细胞雌激素调节基因及蛋白表达水平的影响;4)CCK-8及软琼脂克隆形成分析研究碘对乳腺癌细胞增殖的影响及相关介导机制。2.构建MCF-7细胞移植瘤小鼠。监测碘处理后肿瘤生长情况,qPCR检测碘对裸鼠体内肿瘤细胞雌激素调节基因的作用。3.收集乳腺癌患者和正常健康对照人群的临床尿液样本,检测尿碘的含量并分析其相关性。结果:1.碘刺激:1)ER-α转录活性增加,但对ER-α蛋白表达影响不显著;2)ER-α调控基因包括PR、PS2和Cat-D的mRNA转录增加;3)蛋白Cat-D、PR和CyclinD1翻译表达增加;4)促进ER-α阳性乳腺癌细胞生长,但对ER-α阴性乳腺癌细胞生长没有作用;且促进作用能被ER-α拮抗剂ICI182,780所阻断。2.碘能延缓卵巢切除MCF-7荷瘤鼠肿瘤萎缩的速度及刺激裸鼠体内乳腺癌细胞雌激素调节基因的表达,但无明显促进肿瘤生长作用。3.乳腺癌患者术后尿碘水平明显高于健康对照人群,但研究发现PVP-I手术消毒是造成乳腺癌患者尿碘水平增高的主要因素。结论:本研究首次证明了碘具有弱雌激素样作用,能刺激乳腺癌细胞ER-α信号。考虑到近几年碘摄入的增加以及碘增加雌激素代谢酶P450 1A1(CYP1A1)和1B1(CYP1B1),使4-OHE2产生增加。因此,我们认为碘可能通过强化乳腺癌细胞雌激素环境影响乳腺癌的发病率。