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目的:髓母细胞瘤(medulloblastoma,MB)是儿童常见的小脑恶性肿瘤,好发于第四脑室顶端的小脑蚓部,恶性程度高,手术难度大,术后易复发,严重影响患儿的生存及生活质量。研究MB的发病机制和生长增殖能够为临床治疗提供更好的理论依据。SHH信号通路(Sonic Hedgehog Signaling Pathway)是小脑发育生长的关键细胞信号通路,同时许多研究表明在MB的发生及生长增殖过程中,SHH信号通路存在着异常表达,是导致MB发生的重要机制之一。转录因子Gli1和细胞周期蛋白CyclinD1均为SHH信号通路上的癌基因,多种肿瘤组织中均发现Gli1和CyclinD1高表达,而且发现转录因子Gli1的异常激活能够调控下游CyclinD1高表达,从而导致细胞异常增殖形成肿瘤。本实验采取离体细胞培养技术,以人MB细胞株Daoy为研究对象,观察Gli1靶向抑制剂GANT61对Daoy细胞株的增殖抑制和凋亡的影响,研究MB中SHH信号通路Gli1和CyclinD1的表达关系及其靶向抑制的作用,探讨MB生长增殖的发病机制,为阐明该通路下游靶点之间的表达联系提供一定的理论依据,为治疗MB提供有效的重要治疗靶点和治疗依据。 方法:本实验以人MB细胞株Daoy为研究对象,细胞培养于37℃恒温培养箱中,气体条件为5%CO2,21%O2,74%N2。设置正常对照组、10μM、20μM、4OμM不同浓度的Gli1特异性抑制剂GANT61分别作用Daoy细胞24h,记录细胞形态的变化;采用CCK-8法检测细胞增殖抑制作用,采用吸光度值作为相对的细胞数量来进行分析;采用HE染色法观察细胞凋亡的形态;采用流式细胞术分析细胞凋亡及细胞周期情况;采用qPCR法检测Daoy细胞中Gli1和CyclinD1mRNA的基因表达量的差异;采用Western blot法和免疫荧光法检测细胞Gii1和CyclinD1蛋白表达水平的差异。 结果:(1)GANT61作用细胞后,发现细胞形态出现明显改变,细胞异常突起明显增多,细胞数量明显减少,随着GANT61浓度持续升高,细胞形态不规则越明显,异常突起越多,细胞间隙不断增大。 (2)CCK-8法检测显示,与对照组相比,GANT61能够抑制Daoy细胞增殖(P<0.05),且细胞增殖的抑制率具有明显的剂量-效应关系; (3)细胞HE染色可见细胞经GANT61作用后可见细胞形态出现明显异常,细胞膜皱缩明显,包膜异常突起,染色质浓缩染色增深,核碎裂增加等细胞凋亡现象。 (4)流式细胞术检测细胞凋亡可见细胞经GANT61作用后细胞凋亡率明显升高(P<0.05),细胞存活率明显下降(P<0.05); (5)流式细胞术检测细胞周期发现随着GANT61浓度升高,细胞G1/S期阻滞趋势越明显(P<0.05)。GANT61浓度越高,细胞G1期细胞比例越高(P<0.05),而S期细胞比例明显下降(P<0.05),出现G1/S期阻滞越明显。 (6)qPCR法结果显示GANT61组较对照组Gli1和CyclinD1 mRNA的表达明显下降(P<0.05);GANT61能够明显抑制Gli1基因表达,并且随着Gli1的表达水平降低,CyclinD1基因表达也同时出现下调(P<0.05),并且具有剂量-效应关系。 (7)Western blot法结果显示GANT61组较对照组Gli1和CyclinD1蛋白表达水平明显下降(P<0.05);GANT61能够明显抑制Gli1蛋白的表达,通过下调Gli1蛋白表达,CyclinD1蛋白表达也出现降低(P<0.05),并且具有剂量-效应关系。 (8)免疫荧光法实验结果显示GANT61组较对照组Gli1和CyclinD1蛋白表达明显减弱(P<0.05),与Western blot实验和qt-PCR实验结果基本相符。CyclinD1主要分布在细胞质中,Gli1分布于细胞质及细胞核,GANT61能够明显抑制Gli1蛋白的表达,通过下调Gli1蛋白表达,CyclinD1蛋白的表达也出现下调(P<0.05),并且具有剂量-效应关系。 结论:GANT61能够明显抑制MB细胞的增殖生长,而且能够通过抑制SHH信号通路下游Gli1转录因子,下调CyclinD1的表达,抑制肿瘤细胞增殖,促进肿瘤细胞凋亡。因此,SHH信号通路在MB的增殖生长过程中起着非常重要的作用,针对Gli1的靶向治疗,抑制Gli1下游CyclinD1靶向基因的表达,可能成为MB新的重要的治疗靶点。