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TRPV2是属于瞬时受体电位香草酸亚家族中的一个非选择性阳离子通道,其高表达于多种肿瘤组织中,不仅参与肿瘤细胞的增殖、凋亡和迁移等生物学行为,而且还与许多肿瘤分化的级别密切相关,提示TRPV2可作为肿瘤恶化以及预后的一个重要标志物。氧化应激是肿瘤的一个重要的诱发因素和病理特征,为了维持在高水平ROS(reactive oxygen species,活性氧)条件下生存,癌细胞已形成了一套更强的抗氧化防御机制。这种氧化适应机制的形成也增强了癌细胞的耐药性。因此,探索如何削弱这种氧化适应机制对提高抗肿瘤治疗效果具有重要的意义。既然氧化应激是肿瘤发生发展中的一个重要特征,那么它与肿瘤细胞TRPV2的异常表达有何关系?TRPV2在肿瘤细胞氧化应激中发挥的作用及机制是什么?研究TRPV2与氧化应激的关系对未来抗肿瘤治疗有何启示? 在本课题中,我们发现H2O2(作用24h)介导的氧化应激可以浓度依赖性的方式诱导肝癌细胞死亡,并相应地引起HepG2和Huh-7肝癌细胞TRPV2 mRNA和蛋白表达的增加。进一步研究显示,提高TRPV2的表达可显著增加低水平和高水平H2O2对肝癌细胞的应激毒性,增加细胞的死亡率,同时抑制TRPV2的表达也可部分抑制H2O2诱导的细胞死亡,表明TRPV2表达的上调可降低肝癌细胞的抗氧化能力,促进H2O2介导的氧化应激对肝癌细胞的损伤。为进一步研究TRPV2在该过程中可能的作用机制,我们检测了几种主要的调控肿瘤细胞氧化应激的信号蛋白,包括PI3K/Akt、HIF-1α、Nrf2、JNK1、p38。结果显示,在肝癌细胞死亡过程中H2O2可抑制促生存信号Nrf2和Akt,并激活促死亡信号JNK1和p38,但对PI3K和HIF-1α无明显影响。随后,我们通过外源转染上调HepG2和Huh-7细胞TRPV2的表达并用H2O2处理这些细胞24h发现,TRPV2表达的增加可进一步加剧H2O2抑制Nrf2和Akt信号。尽管在H2O2处理24h后过表达TRPV2对JNK1和p38的活性无明显影响,但在细胞死亡的早期(H2O2处理6h),TRPV2的过表达可防止JNK1和p38的失磷酸化,导致JNK1和p38的持续激活,这是触发肝癌细胞死亡的一个重要机制。 我们的研究表明,TRPV2是H2O2诱导肝癌细胞应激毒性的一个重要的增强器,TRPV2的表达增加可通过进一步加剧H2O2对Nrf2和Akt的抑制,同时在细胞死亡早期提高JNK1和p38的活性从而降低肝癌细胞的氧化适应机制,增加细胞死亡率。由于氧化应激也是多种抗癌手段(包括放射治疗和许多药物)的重要机理,因此我们的研究提示增加TRPV2的表达有助于降低癌细胞对这些抗癌手段的耐受力。为验证我们的推测,我们选择了两种与氧化应激相关的药物(博来霉素、顺铂)来进行研究。结果显示,TRPV2的过表达显著促进了博来霉素或顺铂诱导的HepG2细胞死亡。我们的研究不仅揭示了TRPV2在促进氧化应激对肝癌细胞的损伤中具有重要作用,也为未来探索抑制肿瘤细胞的耐药性和提高抗肿瘤治疗效果提供了一条新策略。