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结直肠癌是一种具有较高死亡率的恶性肿瘤。慢性炎症在结直肠癌发生发展中具有重要作用,相关作用机制的解析及靶向药物的开发对于炎症相关结直肠癌的临床治疗具有重要的意义。肠道胶质细胞分泌的S100B蛋白可能是促进结直肠癌进展的关键炎症因子。前期研究发现,S100B结合并聚集晚期糖基化终产物受体(RAGE),激活下游核因子NF-?B信号通路。然而,该信号通路在结直肠癌进展中的作用机制尚不清楚。本文探究S100B介导RAGE受体激活对结直肠癌细胞行为的影响,应用靶向RAGE的核酸适配体(Apt-RAGE)构建特定RAGE拮抗剂和双体激动剂(Apt-RAGE-Dimer),解析其对下游NF-?B信号的调控作用,进一步研究其对结直肠癌细胞增殖、转移以及促血管生成信号等细胞表型的影响。
本文首先应用分子克隆技术构建绿色荧光标记的RAGE质粒(RAGE-GFP)结合免疫荧光染色方法,验证得出RAGE主要定位在细胞膜表面。应用脂质体转染方法构建RAGE高表达的结直肠癌细胞系HCT116细胞系,探索RAGE的过表达对下游NF-?B磷酸化(536位丝氨酸)及激活信号通路的影响,结果表明RAGE高表达细胞具有非配体S100B依赖的NF-κB蛋白活化作用。其次,应用重组蛋白S100B配体刺激结直肠癌细胞的内源受体RAGE信号,建立S100B/RAGE/NF-κB信号轴的活化的细胞模型。进而,应用Apt-RAGE作为RAGE拮抗剂,探究其阻断S100B激活的RAGE信号及其对结直肠癌多种细胞表型的影响,进一步证明Apt-RAGE结合并竞争性抑制受体RAGE与S100B的结合,阻断NF-κB的磷酸化活化,有效抑制细胞增殖、移动,并显著降低VEGF的分泌,揭示其可作为抑制炎性结直肠癌进展及抗血管生成治疗的候选药物。最后,本文初步尝试人工构建二聚核酸适配体策略,制备Apt-RAGE-Dimer作为RAGE激动剂,研究其激活NF-κB信号及调控结直肠癌细胞表型中的作用。初步验证出Apt-RAGE-Dimer具有类似S100B的生物学活性,结合并促进RAGE二聚化激活,进而通过NF-κB信号促进结肠癌细胞的增殖,并促进VEGF分泌。由于生理受体-配体对数目有限,本文首次尝试工程化构建基于DNA的仿生配体调控细胞RAGE受体聚集状态,为进一步探究RAGE受体激活分子机制提供新工具。综上所述,本文的研究成果有助于RAGE受体信号分子机制的系统解析,并为炎性结直肠癌治疗药物的开发提供新思路。
本文首先应用分子克隆技术构建绿色荧光标记的RAGE质粒(RAGE-GFP)结合免疫荧光染色方法,验证得出RAGE主要定位在细胞膜表面。应用脂质体转染方法构建RAGE高表达的结直肠癌细胞系HCT116细胞系,探索RAGE的过表达对下游NF-?B磷酸化(536位丝氨酸)及激活信号通路的影响,结果表明RAGE高表达细胞具有非配体S100B依赖的NF-κB蛋白活化作用。其次,应用重组蛋白S100B配体刺激结直肠癌细胞的内源受体RAGE信号,建立S100B/RAGE/NF-κB信号轴的活化的细胞模型。进而,应用Apt-RAGE作为RAGE拮抗剂,探究其阻断S100B激活的RAGE信号及其对结直肠癌多种细胞表型的影响,进一步证明Apt-RAGE结合并竞争性抑制受体RAGE与S100B的结合,阻断NF-κB的磷酸化活化,有效抑制细胞增殖、移动,并显著降低VEGF的分泌,揭示其可作为抑制炎性结直肠癌进展及抗血管生成治疗的候选药物。最后,本文初步尝试人工构建二聚核酸适配体策略,制备Apt-RAGE-Dimer作为RAGE激动剂,研究其激活NF-κB信号及调控结直肠癌细胞表型中的作用。初步验证出Apt-RAGE-Dimer具有类似S100B的生物学活性,结合并促进RAGE二聚化激活,进而通过NF-κB信号促进结肠癌细胞的增殖,并促进VEGF分泌。由于生理受体-配体对数目有限,本文首次尝试工程化构建基于DNA的仿生配体调控细胞RAGE受体聚集状态,为进一步探究RAGE受体激活分子机制提供新工具。综上所述,本文的研究成果有助于RAGE受体信号分子机制的系统解析,并为炎性结直肠癌治疗药物的开发提供新思路。