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目的:探讨GP73参与调控内质网应激激活、传递以及影响肿瘤微环境的分子机制,探讨GP73对巨噬细胞M1型向M2型转化的影响,从而揭示GP73的生物学功能并阐明其参与肿瘤发生发展的可能机制,为GP73的临床应用研究以及临床治疗研究提供理论基础。 方法:1、通过RT-PCR技术,研究在培养基中加入GP73及其突变体蛋白后对肿瘤细胞及巨噬细胞ER Stress激活情况的影响。 2、通过RT-PCR技术,研究GP73敲低后对ER Stress在细胞间的传递的影响。 3、通过ELISA实验,研究GP73对肿瘤微环境中细胞因子的释放的影响,通过RT-PCR技术,研究GP73对分离小鼠BMDM细胞极化的影响。 4、通过western blot、Co-IP、Far-Western、GST-Pulldown等实验技术,研究GP73与GRP78相互作用及其相互作用的结构域,以及在ER Stress压力下,GP73与GRP78相互作用的动态变化。 5、通过RT-PCR技术,研究GRP78对ER Stress在细胞间的传递的影响。 结果:1、将纯化后的GP73蛋白直接加入靶细胞的培养基上清中,ER Stress相关基因CHOP、GADD34、GRP78的mRNA水平显著升高,并且升高水平随刺激时间的延长以及加入蛋白浓度的增加也随之增加。GP73的截短突变体GP73(Δ1-52)同样能够激活细胞发生ER Stress,而GP73的糖基化位点突变体GP73(A109G,A144G)则不能够激活细胞发生ER Stress。 2、将经过TM处理的野生型以及GP73敲低的HepG2细胞的条件培养基上清,继续加入到HepG2或者THP1细胞中继续培养,结果发现,与野生型细胞相比,GP73敲低的肝癌细胞的条件培养基,与靶细胞共孵育后,两种类型细胞中的ER stress信号通路中的主要分子,GRP78、CHOP、GADD34的转录诱导水平显著降低。 3、将经过TM处理的野生型以及GP73敲低的HepG2细胞的条件培养基上清,继续加入到HepG2或者THP1细胞中继续培养,结果发现,与野生型细胞相比,GP73敲低的肝癌细胞的条件培养基,与靶细胞共孵育后,两种类型细胞上清中IL-1β、IL-6以及TNFα的分泌水平明显降低。同时将经过TM处理的野生型以及GP73敲低的HepG2细胞的条件培养基上清,继续加入到BMDM细胞中继续培养,结果发现,与野生型细胞相比,M1型巨噬细胞中高表达的基因(IFN-γ、IL-12A)转录水平升高,而M2型巨噬细胞中高表达的基因(arg1、ym-1、fizz1、IL-10、Mcr1、stab-1、IL-4)转录水平降低。 4、通过Co-IP、Far-Western、GST-Pulldown等实验,研究发现GRP78能够与GP73形成复合物。TM以及TG处理细胞之后,GRP78与GP73形成的复合物明显增多;进一步研究发现,GP73能够影响细胞内GRP73蛋白的水平。GP73敲低后,细胞内GRP78蛋白水平显著降低。与此相一致,GP73过表达时,GRP78蛋白表达水平上调。 5、在培养基中加入GRP78抗体来中和HepG2及THP1细胞表面的GRP78蛋白。48小时后收取细胞,通过RT-PCR发现在GP73激活细胞ER Stress时,培养基中加入GRP78中和抗体后培养的HepG2及THP1细胞内GRP78、CHOP、GADD34的mRNA水平降低(p<0.05)。 结论:GP73细胞内异常高表达,不但刺激细胞自身发生ER Stress,分泌到细胞外的GP73通过与相邻细胞表面的GRP78相互作用,激活临近的细胞ER Stress的发生,进而分泌炎性因子,通过改变细胞的微环境,进一步促进巨噬细胞向M2型分化,提示我们GP73在肿瘤的转移以及预后可能具有功能。