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背景及目的由于胃癌具有高度转移的特性,因此胃癌的预后仍然较差。胃癌中STAT3的持续激活对维持恶性表型具有重要作用,近来研究发现乙酰化是维持STAT3磷酸化激活的重要修饰方式,SIRT1可以通过去乙酰化STAT3降低其磷酸化水平从而抑制STAT3的转录活性,且SIRT1在胃癌中的功能尚存争议。本实验旨在研究SIRT1对人胃癌细胞迁移、侵袭能力的影响及阐明相应的机制。方法1、收集18例胃癌标本,用免疫组化的方法分别检测癌组织及相对应的癌旁组织中SIRT1表达水平。2、两株人胃癌细胞AGS和HGC-27,使用慢病毒转染的方式构建SIRT1敲除的稳定转染细胞株及相应的阴性病毒转染细胞作为对照。CCK-8法检测SIRT1敲除细胞的增殖能力;transwell小室检测迁移及侵袭能力;Western blot检测转染细胞中Vimentin和Snail蛋白水平。使用SIRT1过表达质粒转染AGS和HGC-27,transwell小室检测SIRT1过表达细胞的迁移能力;Western blot检测细胞中Vimentin和Snail蛋白水平。3、Western blot分别检测SIRT1敲除细胞及SIRT1过表达细胞中乙酰化STAT3、磷酸化STAT3蛋白表达水平。JAK2/STAT3抑制剂AG490处理SIRT1敲除细胞,transwell小室检测处理后细胞的迁移及侵袭能力;设计合成特异性针对STAT3基因的siRNA及阴性对照siRNA,处理SIRT1敲除细胞,transwell小室检测处理后细胞的迁移及侵袭能力。4、MMP-13特异性抑制剂CL-82198处理细胞,transwell小室检测处理后细胞的迁移及侵袭能力。两种STAT3抑制方法处理细胞,Western blot检测细胞中MMP-13表达水平。5、Western blot检测14对新鲜胃癌组织及相应癌旁组织中MMP-13表达水平。免疫组化方法分别检测83例进展期胃癌,45例早期胃癌,42例癌前病变及38例正常胃粘膜组织中MMP-13的水平,分析其与淋巴结转移及生存结果之间的关系。6、使用SIRT1敲除的HGC-27构建裸鼠皮下成瘤模型,观察成瘤体积,取下瘤体提取蛋白,Western blot检测乙酰化STAT3、磷酸化STAT3蛋白水平。瘤体进行免疫组化检测MMP-13的表达水平。结果1、SIRT1的表达水平在胃癌组织中上调。2、敲除SIRT1的两株胃癌细胞AGS和HGC-27,增殖、迁移及侵袭能力明显增强,Vimentin和Snail蛋白水平升高。SIRT1过表达细胞迁移能力减弱,Vimentin和Snail蛋白水平降低。3、敲除SIRT1后乙酰化STAT3、磷酸化STAT3蛋白水平升高;过表达SIRT1,乙酰化STAT3、磷酸化STAT3蛋白水平降低。两种方法抑制STAT3均可以减弱SIRT1敲除细胞的迁移及侵袭能力。4、MMP-13特异性抑制剂CL-82198处理后的细胞迁移及侵袭能力降低,且STAT3水平受抑制后,MMP-13表达水平也随之降低。5、14对中有10对,胃癌组织的MMP-13蛋白水平明显高于相对应的癌旁组织。免疫组化结果显示,高表达的MMP-13导致较短的存活时间,这可能是因为MMP-13所引起的肿瘤转移所致。6、SIRT1敲除组的裸鼠皮下瘤体中,乙酰化STAT3、磷酸化STAT3蛋白水平降低,MMP-13水平升高。结论与正常的胃粘膜相比,SIRT1的表达在胃癌组织中上调。然而,敲除SIRT1增加了胃癌细胞的迁移和侵袭能力,并且增强了磷酸化STAT3,乙酰化STAT3和MMP-13的蛋白质表达。此外,靶向STAT3的siRNA,JAK2/STAT3抑制剂AG490和MMP-13抑制剂CI-821983均减弱了由敲除SIRT1所诱导的胃癌细胞增强的转移能力。更重要的是,STAT3的沉默阻碍了由敲除SIRT1引发的MMP-13表达的上调。值得注意的是,MMP-13的表达与胃癌患者的淋巴结转移和存活结局差有关。体内模型还显示敲低的SIRT1通过STAT3/MMP-13轴促进胃癌生长。总之,敲除SIRT1通过激活STAT3/MMP-13信号通路来增加胃癌细胞中的转移能力,表明SIRT1是潜在的肿瘤抑制剂。胃癌患者中SIRT1的上调可能是起到反馈调节作用,用以阻碍有害的STAT3信号传导。SIRT1激活剂也许可以被用来预防和治疗转移性胃癌。