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胶质瘤是最常见的颅内肿瘤,发病率和复发率都很高、病人预后较差。目前,临床上主要治疗为手术切除病灶联合术后放化疗,但是,患者仍然难以达到长期存活。因此,为了研究胶质瘤的发生,发展的分子机制,寻找脑胶质瘤治疗的新靶点,已成为近年来胶质瘤诊治中的热点之一。人类PIM1基因编码一种丝/苏氨酸激酶(serine/threoninekinase):PIM1,它在人体的各种组织和细胞中广泛表达,并在肿瘤发展中起重要作用。PIM是编码丝状/苏氨酸激酶之一的原癌基因,由PIM1,PIM2和PIM3家族成员组成的PIM家族是钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶家族,其在不同组织中表达不同:PIM1在造血细胞中高度表达;PIM1激酶的潜在致肿瘤性在血液和实体肿瘤中高度表达。靶向抑制蛋白激酶可显著提高胶质瘤患者的生存时间。研究表明,VEGF/AKT/eNOS信号通路参与神经胶质瘤细胞的生存、增殖、侵袭、凋亡及血管形成等进程中,迄今为止,PIM1激酶在神经胶质瘤及正常脑组织中的表达差异尚不清楚;PIM1激酶在神经胶质瘤细胞中的增殖、侵袭及血管形成过程中的作用及其分子机制尚不清楚;PIM1介导的胶质瘤细胞增殖、侵袭和血管形成及其与VEGF/AKT/eNOS信号传导通路激活是否相关联尚待研究。本研究我们首先检测正常脑组织及不同病理级别胶质瘤组织中PIM1的表达水平;接下来,我们分别研究了基因敲除PIM1后胶质瘤细胞的增殖、侵袭及血管形成能力的变化;最后,我们探讨了 PIM1基因对恶性胶质瘤细胞系U87MG细胞VEGF/AKT/eNOS信号通路的影响。第一部分PIM1在正常脑组织及胶质瘤组织中的蛋白及mRNA表达情况目的探讨PIM1在正常脑组织及胶质瘤组织中的蛋白及mRNA表达情况。方法收集武汉总医院神经外科28例手术切除的脑胶质瘤病理组织及15例外伤内减压取出的破损正常组织。用Western Blot和RT-qPCR检测组织样本中PIM1蛋白和mRNA的表达。统计分析用t检验,单因素方差分析和卡方检验进行,P<0.05为差异有统计学意义。结果胶质瘤组织中PIM1的蛋白表达水平高于正常脑组织(P<0.05);胶质瘤组织中PIM1的mRNA表达水平高于正常脑组织(P=0.010),不同病理级别之间PIM1的mRNA表达水平无差异(P=0.734),表明PIM1 mRNA表达与脑胶质瘤的病理级别无相关性。结论PIM1的蛋白及mRNA表达水平在胶质瘤组织中较正常脑组织中增高,提示PIM1可能在胶质瘤发生发展中发挥重要作用。第二部分PIM1影响恶性脑胶质瘤细胞的增殖、侵袭及血管形成过程目的探讨敲除PIM1基因对U87MG恶性胶质瘤细胞的增殖、侵袭及血管形成能力产生的影响。方法先筛选人胶质瘤细胞系U87MG、U251MG、U373中蛋白高表达细胞株,选取人胶质瘤细胞系U87MG为研究对象,分别采用短发夹RNA(shRNA)干扰敲除PIM1;利用Western Blot检测U87MG恶性胶质瘤细胞中PIM1蛋白的表达情况;CCK8增殖实验检测各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞的增殖能力,Transwell侵袭实验检测各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞的侵袭能力,血管形成实验检测各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞的血管形成能力。采用t检验、单因素方差分析进行统计分析,P<0.05为差异有统计学意义。结果PIM1蛋白在胶质瘤细胞系U87MG表达最高;shRNA干扰敲除PIM1后,各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞中PIM1蛋白的表达水平明显下降,提示转染成功,各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞的增殖、侵袭及血管形成能力下降(P<0.05)。结论PIM1可对恶性胶质瘤细胞的增殖、侵袭及血管形成能力产生影响,进一步确认PIM1在神经胶质母细胞瘤的发生和发展中具备重要作用,并且预期会成为抗胶质瘤治疗的潜在靶标。第三部分PIM1对恶性胶质瘤细胞系U87MG细胞VEGF/AKT/eNOS信号通路影响的研究目的探索PIM1基因对恶性胶质瘤细胞系U87MG细胞VEGF/AKT/eNOS信号通路的影响。方法以胶质瘤细胞系U87MG为研究对象,shRNA干扰敲除PIM1。实验研究组别:经过shRNA干扰的基因敲除PIM1实验分成为3个组别:正常空白对照组、实施干扰对照组、shRNA干扰PIM1基因敲除组。利用Western Blot检测各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞中PIM1、AKT、p-AKT、VEGFA、eNOS、p-eNOS、EGFR蛋白的表达情况。统计学分析运用t检验、单因素方差分析来统计分析,P<0.05为差异有统计学意义。结果shRNA干扰技术敲除PIM1后,干扰组U87MG恶性胶质瘤细胞PIM1蛋白的表达水平明显下降,提示转染成功,干扰组U87MG恶性胶质瘤细胞中AKT、p-eNOS总蛋白水平无变化,VEGFA、p-AKT、eNOS蛋白水平下降(P<0.05)。结论PIM1可能参与神经胶质瘤细胞中VEGF/AKT/eNOS信号传导通路的激活,本研究有望为恶性胶质瘤的治疗找寻到新的靶点及突破口。