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结直肠癌(colorectal cancer,CRC)作为胃肠道中常见的恶性肿瘤之一,其发病率在世界恶性肿瘤中排名第三。自噬是一种特殊的程序性细胞死亡,在肿瘤的发生发展过程中发挥着重要作用。研究表明,牛磺酸(Taurine,Tau)在生物学上发挥抑制肿瘤细胞增殖、促进凋亡及诱导自噬的作用。PI3K/Akt/mTOR通路是一个中心的调节机构,它可以调节正常细胞生理,也在肿瘤发生和转移发挥作用。研究发现,抑制PI3K/Akt/mTOR通路,可以激活前列腺癌细胞的自噬作用。蛋白激酶Mst1(mammalian sterile 20-like kinase 1)是果蝇Hippo在哺乳类中的同源蛋白,在调节细胞周期、促进细胞凋亡及抑制肿瘤生长等方面发挥作用。有研究表明,Akt激酶可使MST1磷酸化,抑制细胞凋亡;Akt抑制剂MK-2206可诱导肿瘤细胞自噬和凋亡。细胞凋亡和自噬由许多常见因素共同调节,在特定的条件下可以相互转化。因此,本实验以人结直肠癌细胞为对象,从分子、细胞及动物水平同步观察Tau诱导结直肠癌细胞凋亡及自噬的作用特点,并初步探讨其作用机制。目的:1、观察Tau在体外对结直肠癌细胞增殖与凋亡的影响2、观察Tau在体外对结直肠癌细胞自噬的影响3、初步研究Tau在体内抑制结直肠癌裸鼠移植瘤生长的分子机制方法:1、使用两株结直肠癌细胞,分别为HT-29细胞和SW480细胞,分别用不同浓度(0mM、10mM、20mM、40mM、80mM、160mM、320mM)的Tau处理不同时间(24h、48h、72h),MTT检测结直肠癌细胞增殖活性的改变,Western blot检测不同浓度Tau对BAX、Bcl-2、caspase-3、YAP和phospho-YAP(Ser127)蛋白表达的影响。2、不同浓度梯度的Tau处理结直肠癌SW480细胞,丹酰戊二胺染色检测细胞自噬体形成。将GFP-RFP-LC3质粒转染至HT-29细胞,用不同浓度梯度的Tau处理结直肠癌HT-29细胞,在荧光显微镜下观察并记录细胞内自噬体的形成情况。Western blot检测不同浓度Tau对MST1、Akt、phospho-Akt(Ser473)、Beclin1和LC3B-Ⅱ蛋白表达的影响。3、构建HT-29细胞的人结直肠癌裸鼠移植瘤模型,研究Tau处理及Akt抑制剂MK-2206对裸鼠皮下移植瘤的作用效果及免疫组化分析移植瘤中phospho-MST1(Thr183)、phospho-YAP(Ser127)、phospho-Akt(Ser473)、caspase-3、LC3B及Beclin1蛋白的表达。结果:1、随Tau浓度和处理时间升高,HT-29细胞和SW480细胞生长抑制率显著升高。且随Tau作用浓度的增加,HT-29细胞中YAP磷酸化形成Phospho-YAP(Ser127)的水平升高,促凋亡相关蛋白BAX和caspase-3表达量显著升高,抗凋亡相关蛋白Bcl-2表达量显著降低。2、体外Tau处理HT-29和SW480细胞,随Tau作用浓度的增加,细胞中MST1蛋白的表达显著升高。3、用不同浓度Tau处理HT-29细胞,随Tau作用浓度的增加,细胞中Akt磷酸化形成Phospho-Akt(Ser473)的水平降低。4、体外Tau处理HT-29和SW480细胞,随Tau作用浓度的增加,细胞中自噬小体数量明显增多。5、用不同浓度Tau处理HT-29和SW480细胞,随Tau作用浓度的增加,细胞中自噬相关蛋白Beclin1及LC3B-Ⅱ水平显著升高。6、裸鼠移植瘤实验结果表明,与生理盐水治疗对照组相比,应用Tau、MK-2206及Tau联合MK-2206三种治疗方法对裸鼠治疗27天后,裸鼠中肿瘤组织平均大小均低于对照组,并且Tau联合MK-2206治疗组的肿瘤组织最小,并伴随着裸鼠结直肠癌移植瘤组织中表达phospho-MST1(Thr183)、phospho-YAP(Ser127)、caspase-3、Beclin1及LC3B蛋白的细胞阳性率的升高,以及表达phospho-Akt(Ser473)蛋白的细胞阳性率的降低。结论:1、Tau能抑制结直肠癌细胞增殖,其作用机制与Tau调控Bcl-2、BAX等凋亡相关蛋白表达有关。2、Tau能促进结直肠癌细胞自噬,其作用机制与MST1和Akt信号通路及自噬相关蛋白Beclin1和LC3B的表达有关。3、Tau对结直肠癌HT-29细胞裸鼠移植瘤生长有很好的抑制作用,其作用机制可能与Tau能促进结直肠癌细胞凋亡及自噬有关。