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目的:检测线粒体转录因子A(mitochondrial transcription factor A,TFAM)蛋白在正常食管,食管低、高级别鳞状上皮内瘤变和食管鳞癌中的表达关联并分析其在食管鳞癌中的表达与患者临床病理特征的关系;观察下调TFAM对食管鳞癌细胞EC109、EC9706的增殖、克隆形成、迁移、侵袭及凋亡等生物学特性的影响并探讨其作用机制。方法:采用SP(Streptavvidin-perosidase,SP)免疫组化方法对正常食管黏膜鳞状上皮、食管黏膜鳞状上皮低、高级别上皮内瘤变和食管鳞癌组织标本中TFAM蛋白的表达进行检测,观察TFAM在各食管黏膜上皮组织中的表达关联,并探讨TFAM的表达与食管癌患者年龄、性别、病理分级、临床分期、浸润深度、有无淋巴转移的关系。以EC109、EC9706细胞为模型,构建下调的TFAM干扰质粒并转染实验组细胞使得TFAM表达下调,采用实时定量PCR(qRT-PCR)技术和蛋白质印实验检测食管鳞癌细胞EC109、EC9706实验组细胞株转染效率;利用MTT法测定转染前后细胞增殖能力改变情况;平板克隆实验检测各组细胞克隆形成能力的变化;Transwell检测各组细胞迁移及侵袭能力;流式细胞仪测定基因下调前后各组细胞凋亡情况;Western blot检测各组细胞内caspase3,Bax蛋白表达量。结果:免疫组化结果显示,TFAM蛋白在正常食管黏膜上皮组织、食管黏膜上皮内瘤变、食管鳞癌组织中的表达呈上升趋势,差异具有统计学意义[(Z=115.44,P<0.001);(ρ=0.88,P<0.001)];TFAM蛋白的表达与食管鳞癌患者肌层浸润、临床分期、淋巴结转移有关(P<0.001,P<0.05,P<0.05)。其表达量随着癌组织浸润深度的加深而增加(P<0.001),临床分期等级的增高而增加(P=0.001),有淋巴结转移的病例中表达量高于无淋巴结转移的病例(P<0.05);此外,本研究表明,TFAM蛋白表达与患者年龄、性别、组织学分级无关(P>0.05)。EC109细胞转染干扰质粒后,TFAM表达量比对照组低,差异具有统计学意义(t=-3.30,P<0.05);EC9706实验组的TFAM表达量低于对照组,差异有统计学意义(t=-2.84;P<0.05);MTT实验结果显示,两种细胞实验组增长速度均慢于对照组。EC109细胞在转染12小时干扰质粒后出现实验组OD值(0.25±0.05)小于对照组(0.31±0.03),(t=-2.73,P<0.05);EC9706实验结果与EC109一致,在转染12小时出现实验组OD值(0.26±0.01)小于对照组(0.31±0.01),差异有统计学意义(t=-6.05,P<0.001);克隆形成试验结果显示EC109细胞实验组克隆形成率(25.67±1.30)%低于对照组(30±1.40)%,差异具有统计学意义(t=3.93,P<0.05);EC9706实验组克隆形成率(13.50±0.78)%少于对照组细胞克隆形成率(21.27±0.83)%,差异具有统计学意义(t=11.78,P<0.001);Transwell实验结果表明,EC109细胞实验组迁移个数为(34.67±4.16)个,少于对照组迁移个数(81.33±8.39)个,差异有统计学意义(t=8.63,P<0.05);该细胞侵袭实验中,实验组侵袭个数(18±2.65)个明显少于对照组(62.67±7.51)个,差异具有统计学意义(t=9.72,P<0.05)。同样,EC9706细胞实验组细胞迁移个数为(38.50±6.65)个低于对照组细胞迁移个数(73.75±24.17)个,差异具有统计学意义(t=2.81,P<0.05);实验组侵袭细胞个数(14.60±4.67)个低于对照组细胞侵袭个数为(43.60±5.03)个,差异具有统计学意义(t=9.45,P<0.001)。流式细胞技术实验结果表明,EC109实验组细胞凋亡率高于对照组[(33.56±2.46)%vs.(6.18±0.65)%;t=-18.65,P<0.001]。同样,EC9706实验组细胞凋亡率(32.33±1.84)%高于对照组细胞凋亡率(6.56±0.92)%,差异具有统计学意义(t=-21.75,P<0.001)。Western blot检测结果显示,EC109细胞实验组TFAM表达量(0.42±0.02)显著低于对照组(1.52±0.04);差异有统计学意义(t=59.43,P<0.001);EC9706细胞实验组TFAM灰度值(0.65±0.01),低于对照组灰度值(1.10±0.03),差异有统计学意义(t=23.28,P<0.001),再次证实实验组转染干扰质粒后,TFAM基因表达下调。EC109细胞实验组Bax表达量(0.69±0.02)高于对照组(0.45±0.02),差异有统计学意义(t=-16.76,P<0.001);EC9706细胞实验结果与其一致[(0.32±0.02)vs.(0.87±0.04);t=-26.31,P<0.001]。此外,与对照组相比EC109细胞干扰组Cleaved Caspase3灰度值更高[(0.75±0.02)vs.(1.08±0.01);t=-27,P<0.001];EC9706细胞对照组灰度值小于实验组[(0.75±0.02)vs.(0.97±0.02);t=-17.39,P<0.001]。结论:TFAM在正常食管,食管鳞癌癌前病变和食管鳞癌中的表达呈现递增趋势,在食管鳞癌中表达与癌肿浸润深度,临床分期和有无淋巴结转移密切相关;下调TFAM可以低降EC109、EC9706食管鳞癌细胞株的增殖、克隆形成、迁移和侵袭能力并可能通过影响caspase3,Bax的表达来促进食管鳞癌细胞的凋亡从而影响食管鳞癌的发生发展;对TFAM的深入研究可为食管鳞癌的监测及防治提供新的信息。