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研究背景和目的胰腺癌(Pancreatic cancer,PC)是目前死亡率最高的实体肿瘤之一。由于缺乏有效的早期检测指标,并且当疾病仅局限于胰腺时,大多数的患者并未出现临床症状,因此导致大多数的病人直到疾病的晚期才被诊断出来,而此时肿瘤已转移至其他器官,即使此时行外科手术切除,也不能获得满意的疗效。目前研究已经证实,胰腺癌主要是从几种癌前病变中的一种进展而来的,其中主要的是胰腺上皮内瘤样病变(PancreaticIntraepithelial Neoplasias,PanINs)。因此,深入研究胰腺癌前病变的分子变化,有助于早期诊断胰腺癌,从而在胰腺癌前病变阶段进行治疗。MUC4是一种跨膜黏蛋白,在正常胰腺中不表达,而在胰腺癌中过表达。越来越多的研究表明,MUC4可能作为胰腺癌一种新的诊断、预后和治疗靶点。由于目前国内关于其在胰腺癌前病变中表达情况的研究较少,因此,对于其在胰腺癌前病变中的作用机制还不是很清楚。本实验通过免疫组化方法检测MUC4蛋白在各种胰腺组织(Normal、PanINs及PC)中的表达,从而揭示MUC4蛋白在胰腺癌演进过程中的变化,为进一步研究MUC4蛋白在胰腺癌前病变中的作用机制提供支持。现已有很多研究表明,MUC4在胰腺癌细胞中过表达,而在正常胰腺癌细胞中不表达,这说明MUC4参与了胰腺正常细胞恶变的过程。但是国内对于其与胰腺癌细胞活性关系的研究则较少,MUC4过表达与胰腺癌细胞增殖和凋亡、浸润和转移等活性的研究则更少。CD18/HPAF是一种具有高度侵袭性的胰腺癌细胞系。本实验通过将MUC4过表达的CD18/HPAF (CD18/HPAF-Scr)与MUC4沉默的CD18/HPAF(CD18/HPAF-siMUC4)进行比较,从而揭示MUC4过表达与胰腺癌细胞增殖和凋亡、浸润和转移等活性的关系,为进一步研究MUC4蛋白作为胰腺癌治疗靶点的机制提供支持。研究方法1、通过免疫组化实验检测MUC4蛋白在各种胰腺组织(Normal、PanINs及PC)中的表达。2、通过MUC4-特定短发夹RNA的稳定表达使CD18/HPAF中MUC4蛋白沉默表达。3、通过Western blotting和免疫荧光技术分析检测CD18/HPAF-siMUC4细胞、CD18/HPAF-Scr细胞以及CD18/HPAF中MUC4蛋白表达情况。4、通过胸腺嘧啶核苷双阻断法,将细胞同步在G1-S期;对细胞进行碘化丙啶(PI)染色,通过流式细胞技术检测CD18/HPAF-siMUC4细胞和CD18/HPAF-Scr细胞的细胞周期变化及细胞增殖情况。5、通过膜联蛋白V和碘化丙啶(Annexin V-FITC/PI)双染法对细胞进行染色,然后用流式细胞技术检测CD18/HPAF-siMUC4细胞、CD18/HPAF-Scr细胞及未进行染色细胞的细胞凋亡情况。6、通过细胞体外跨膜实验分别检测CD18/HPAF-siMUC4细胞和CD18/HPAF-Scr细胞的浸润和转移活性。实验结果1、免疫组化实验检测MUC4蛋白在各种胰腺组织中的表达结果表明,MUC4蛋白在从正常胰腺到PanIN-1到PanIN-2到PanIN-3再到PC的演进过程中,其表达随着组织异型程度的增加而增加。差异有统计学意义。2、 Western blotting和免疫荧光技术分析结果表明,与对照细胞相比,在CD18/HPAF-siMUC4中MUC4表达下调了大约80%。免疫荧光技术观察的结果也与Western blotting分析一致,进一步证实,与对照细胞相比,在CD18/HPAF-siMUC4细胞中,MUC4的表达明显减少了。3、胸腺嘧啶核苷双阻断法+流式细胞技术(碘化丙啶染色)检测结果表明,CD18/HPAF-Scr细胞进入S期的总比例为42.51%,相比之下,CD18/HPAF-siMUC4细胞为17.71%。说明MUC4-过表达(CD18/HPAF-Scr)细胞有着更高的增殖率,这也表明,MUC4过表达使得CD18/HPAF细胞的增殖数量增多。4、流式细胞技术(膜联蛋白V-碘化丙啶染色)检测结果表明,CD18/HPAF-siMUC4细胞的凋亡指数近两倍于CD18/HPAF-Scr细胞,而坏死指数两者却相差无几。这表明MUC4过表达有利于CD18/HPAF胰腺癌细胞存活。5、细胞体外跨膜实验结果表明,MUC4-沉默(CD18/HPAF-siMUC4)细胞侵入基底膜的数量只有对照(CD18/HPAF-Scr)细胞数量的近三分之一。这表明,MUC4沉默表达后,CD18/HPAF细胞的侵袭能力大大下降。研究结论MUC4蛋白表达伴随着胰腺恶变的整个过程;MUC4蛋白的表达水平随着组织异型程度增加而增加,提示其对胰腺癌的演进有促进作用;与MUC4-沉默细胞相比,MUC4-过表达细胞有着更高的增殖率,这提示MUC4蛋白对CD18/HPAF胰腺癌细胞的无限制生长有关联;与MUC4-过表达细胞相比, MUC4-沉默细胞的凋亡指数则更高,这提示,MUC4蛋白能促进CD18/HPAF胰腺癌细胞的存活;在细胞侵袭能力方面,当MUC4沉默表达后,CD18/HPAF胰腺癌细胞的侵袭性大大下降。在MUC4蛋白表达沉默后,CD18/HPAF胰腺癌细胞增殖和凋亡、浸润和转移等活性的变化提示MUC4可作为胰腺癌一个潜在的治疗靶点。