论文部分内容阅读
多形性胶质母细胞瘤(GBM)是临床最常见的致命性脑部肿瘤,生长速度快,70%～80%患者病程在3～6个月,病程超过1年者仅10%。手术后32到36周,绝大多数患者发生肿瘤再次复发,预后极差,造成重大的社会经济负担。目前多形性胶质母细胞瘤尚缺乏有效的治疗方法,除了传统的手术、放疗、化疗外,科学家也在积极探索新型生物治疗方法。TNF-α基因治疗是目前研究的热点,体内外实验均展现了较好的促进多形性胶质母细胞瘤细胞凋亡的作用,多项临床试验也在开展中。然而,TNF-α进多形性胶质母细胞瘤细胞凋亡的分子机制并不清楚。线粒体是机体重要的细胞器,是各种能量代谢的场所,功能至关重要,其功能异常将导致各种病理现象及疾病的出现。新近研究认为,线粒体分裂是线粒体功能障碍的早期特征,会导致细胞的代谢异常、凋亡等各种功能障碍。TNF-α是否通过线粒体分裂促进多形性胶质母细胞瘤细胞的凋亡值得深入。本论文系统性研究了 TNF-α促进多形性胶质母细胞瘤细胞凋亡的作用及机制,揭示了其对线粒体分裂途径的影响,并探讨了潜在的信号通路。利用人肢胶质母细胞瘤细胞系A172作为研究模型,通过各种体外实验研究,我们证实,TNF-α可以剂量依赖性地促进胶质母细胞瘤细胞凋亡,且是通过经典的caspase-3途径发挥作用。进一步的机制研究证明,TNF-α通过线粒体分裂途径促进胶质母细胞瘤细胞凋亡。TNF-α刺激后,胶质母细胞瘤细胞发生线粒体分裂样形态改变,线粒体长度变短,线粒体分裂激活因子Drp1、Fis1和Mff表达升高,线粒体分裂抑制因子Mfn2和Opa1表达降低,并进一步引起线粒体损伤,ROS水平升高,细胞内抗氧化剂降低,ATP产生降低,线粒体呼吸链复合物的表达水平降低,降低线粒体膜电位,强化线粒体膜通透转换孔开放,线粒体中细胞色素C释放到细胞浆以及细胞核中,caspase-9活性增强,线粒体促凋亡蛋白Bax和Bad的表达水平升高,线粒体抑凋亡蛋白Bcl-2和x-IAP的表达水平下降,最终导致细胞的凋亡。信号分子通路研究进一步发现,TNF-α通过MAPK-ERK-YAP通路引起胶质母细胞瘤细胞线粒体分裂及凋亡。当在胶质母细胞瘤细胞中超表达YAP时,可以抑制TNF-α引起的股质母细胞瘤细胞线粒体分裂,逆转TNF-α引起的线粒体长度变短,恢复其形态以及长度,抑制TNF-α引起的胶质母细胞瘤细胞线粒体功能障碍,抑制TNF-α引起的股质母细胞瘤细胞ROS水平的升高、细胞色素C的释放、caspase-9活性的升高以及进一步的细胞凋亡和LDH的释放。综上所述,我们通过一系列研究证明了 TNF-α通过MAPK-ERK-YAP通路引起胶质母细胞瘤细胞线粒体分裂及进一步的凋亡,为TNF-α生物治疗多形性胶质母细胞瘤提供了分子理论依据。