RAGE对胃癌生物学行为影响的临床与实验研究

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目的:研究RAGE在胃癌组织、癌旁胃正常组织及正常胃组织中的表达差异及其与胃癌临床病理学特征的关系;并研究靶向抑制RAGE后胃癌细胞中与侵袭、浸润转移相关的基因AKT、PCNA、MMP-2及其蛋白表达的变化,及靶向抑制RAGE后胃癌细胞凋亡指数及细胞周期动力学的变化;最后研究RAGE对胃癌细胞中HP菌株的粘附性的影响及HP感染对胃癌细胞中RAGE表达的影响,以及HP感染及RAGE表达对胃癌细胞的协同作用机制。方法:首先使用免疫组织化学染色分别检测180例胃癌组织、180例癌旁正常胃组织及30例正常胃组织中的RAGE蛋白表达并对比其表达差异,研究RAGE表达与胃癌临床病理学特征的关系;其次通过构建重组的miRNA慢病毒载体转染人胃癌SGC-7901细胞阻断RAGE信号的表达:1.根据不同处理因素将胃癌细胞分为实验组(Lv-shRAGE组)及对照组(NC组),其中实验组胃癌细胞通过慢病毒载体进行RAGE靶向抑制,而对照组胃癌细胞不加任何干预;2.RT-PCR法分别测定各组细胞RAGE mRNA及AKT mRNA的表达水平,并用蛋白免疫印迹法(Western Blot,WB)检测其蛋白表达水平;3. PCR法及WB法检测各组细胞PCNA mRNA及其蛋白表达水平,细胞活性实验(MTT)检测各组细胞的增殖能力;4.PCR和WB方法测定各组细胞MMP-2mRNA及其蛋白表达水平,Transwell法检测各组细胞侵袭性并使用流式细胞仪检测各组细胞的凋亡指数及细胞周期动力学的变化;最后通过WB法和CFU计数法观察研究RAGE与HP之间的相互影响来明确二者与胃癌的关系:1.以MKN45(RAGE表达阴性)作为对照组,使用RAGE激动剂HMGB1和AGE预处理MKN74(RAGE表达阳性)细胞,WB法观察细胞中RAGE蛋白表达,再于上述各组细胞中滴加细菌HP悬液,CFU计数法观察两组细胞HP的粘附性差异;2.以不滴加HP悬液的MKN74细胞为对照,WB法观察在MKN74细胞中滴加不同浓度的HP悬液后孵育24h后,以及在MKN74细胞中滴加相同浓度100μM的HP悬液孵育不同时间后,各组细胞中RAGE蛋白表达情况;3.以纯MKN74细胞为对照组,分别加入100μMHP滴液,RAGE激动剂及同时加入二者,RT-PCR检测各组细胞中IL-1β及IL-8mRNA的表达情况。结果:第一部分研究结果:RAGE表达的阳性率在胃癌组织中为70.0%(126/180),在癌旁胃组织为45.0%(81/180),在正常胃组织中的表达为40.0%(12/30),三者存在显著差异(P=0.0000),通过两两比较我们发现,在胃癌组织中RAGE的表达比癌旁正常组织及正常胃组织中的表达显著增强(P=0.0000,P=0.0000),而癌旁正常组织及正常胃组织中的表达无明显差异(P=0.7551);而在研究RAGE表达与胃癌临床病理学特征的关系中发现:按组织学分级,人胃癌组织中,其RAGE阳性表达率分别为高分化胃癌57.8%(33/57),中分化胃癌66.7%(32/48)、低分化胃癌81.3%(61/75),随着其分化程度的降低RAGE阳性表达率逐渐升高,差异有显著性(P=0.0213);按胃癌TNM分期,可分为T1至T4四期,其中RAGE阳性表达率为T1+T2期62.3%(53/85),T3+T4期其RAGE阳性表达率为76.8%(73/95),随着浸润深度增加,其阳性表达率逐渐增高,二者存在显著性差异(P=0.0342);通过比较有淋巴结转移及无淋巴结转移胃癌组织中的RAGE阳性表达率分别为:有淋巴结转移胃癌组织RAGE阳性表达率78.0%(103/132),无淋巴结转移胃癌组织RAGE阳性表达率47.9%(23/48),有淋巴结转移胃癌组织中的RAGE阳性表达率明显高于无淋巴结转移胃癌组织(P=0.0002);按有无远处转移,可分为两组,其中无远处转移143例,其RAGE阳性表达率为65.7%(94/143),有远处转移37例,其RAGE阳性表达率为86.5%(32/37),有远处转移者其阳性表达率明显高于无远处转移者(P=0.0242);第二部分研究结果:靶向抑制RAGE基因后,1.Lv-shRAGE组RAGEmRNA和AKT mRNA在的表达水平低于NC组,蛋白质印迹分析结果与定量PCR检测结果一致(P<0.05);2.Lv-shRAGE组PCNA mRNA在Lv-shRAGE组的表达水平低于NC组,蛋白质印迹分析结果与定量PCR检测结果一致(P<0.05),MTT法测得Lv-shRAGE组胃癌细胞的增殖活性显著低于NC组(P<0.05);3. Lv-shRAGE组MMP-2mRNA在的表达水平低于NC组,蛋白质印迹分析结果与定量PCR检测结果一致(P<0.05),Transwell侵袭实验发现Lv-shRAGE组通过基底膜的细胞数水平明显低于低于NC组(P<0.05);4.流式细胞分析确定Lv-shRAGE组胃癌细胞的细胞凋亡指数明显高于正常对照组(P<0.05),细胞周期动力学显示,相对于NC组,Lv-shRAGE组细胞周期阻滞在G0/G1期;第三部分研究结果:1. MKN74细胞加入配体HMGB1、AGE-BSA预处理后,再滴加HP细菌悬液后,RAGE蛋白含量增加了53%-79%,HP对MKN74细胞粘附性增加了65%-70%,此现象在MKN45细胞中未观察到(P<0.05),RAGE蛋白水平的增加与HP粘附性的增加是平行的,CFU计数法和ELISA法检测结果一致;2. WB法检测MKN74细胞中RAGE蛋白水平,并以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)蛋白为内参照后发现:与对照组(100.00%±6.24%)相比,加入10μM HP可观察到RAGE蛋白表达量增加(28.82%±3.09%),加入50μM HP时RAGE蛋白表达量也有所增加(44.13%±7.70%),加入100μM HP时RAGE蛋白表达量(76.37%±16.54%),加入250μM时RAGE表达量(82.45%±9.25%),蛋白电泳结果与上述结果一致(P<0.05),选用100μM作为最佳浓度,在HP培养6、12、24、48小时后RAGE蛋白表达分别:140.39±15.06、145.49±4.14、174.07±18.63、186.97±13.27,蛋白电泳与上述结果一致(P<0.05);3.不加入HP和HMGB1时,细胞内白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和白介素-8(interleukin-8,IL-8)mRNA水平均较低(分别为2.31±0.182,2.02±0.071),加入HP悬液后,细胞内IL-1β和IL-8mRNA水平均有所提高(分别为16.72±0.451,12.17±0.622,P<0.05),单独加入HMGB1后,细胞内IL-1β和IL-8mRNA水平也提高明显(分别为12.79±0.632,14.65±0.783,P<0.05),同时加入HP和HMGB1后,细胞内IL-1β和IL-8mRNA水平均显著提高(分别为25.74±1.644,30.43±1.362,P<0.05)。结论:在正常胃组织及癌旁胃组织和胃癌组织中均存在着RAGE蛋白的表达,且在胃癌组织中RAGE的表达显著增高,三者组织中RAGE蛋白表达程度存在着差异,其表达的程度与患者与胃癌的恶性程度相关指标如分化程度、侵润深度、是否有淋巴结转移、是否有远处转移相关;靶向抑制胃癌细胞系SGC-7901中RAGE基因后,可显著降低胃癌细胞的增殖活性,同时可以降低与胃癌细胞侵袭能力有关的AKT、PCNA、MMP-2的mRNA和蛋白表达水平,降低胃癌细胞的侵袭性生物学特性;RAGE可促进HP对胃癌细胞的粘附性,同时HP可促进胃癌细胞中RAGE的表达,二者可能通过协同增加炎症因子的释放而强化致癌作用。
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