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醛酮还原酶(AKR)超家族是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)依赖的氧化还原酶,研究发现,其中AKR1C的四种亚型在人体大多数器官中均有表达,并且与癌症的发生、转移以及耐药息息相关,目前关于AKR1C在同一组织癌细胞、不同组织癌细胞差异性表达与肿瘤发生及肿瘤耐药关系研究,尤其是否可以通过抑制AKR1C的表达量来逆转耐药性研究成为了近些年的研究热点。本研究选取了肝细胞HL-7702、肝癌细胞HepG2、耐顺铂的肝癌细胞HepG2/DDP、肺细胞MRC-5、肺癌细胞A549、耐顺铂的肺癌细胞A549/DDP、乳腺细胞MCF-10A、乳腺癌细胞MCF-7以及耐顺铂的乳腺癌细胞MCF-7/DDP这九种细胞系进行试验,通过实时荧光定量PCR技术在mRNA水平研究AKR1C四种酶在这三类九种不同细胞系中的表达情况;运用Western Blot技术在蛋白水平研究AKR1C这四种酶在蛋白水平上的表达情况;对肝、肺、乳腺癌细胞以及对应的耐药癌细胞进行转录组分析,进而研究耐药癌细胞的耐药性机制与途径;利用脂质体转染对耐药肝癌细胞、耐药肺癌细胞、耐药乳腺癌细胞中的AKR1C四种酶进行敲低,并对敲低细胞进行体外用药,观察细胞耐药性的逆转情况,进而明确不同耐药细胞中AKR1C这四种酶的作用能力。研究结果如下:1)转录水平上,以正常细胞为基准,AKR1C四种酶在癌细胞与耐药癌细胞中的表达均上调,上调幅度不同。肝癌细胞与肝细胞对比:AKR1C1是3.45倍,AKR1C2是2.97倍,AKR1C3是3.96倍,AKR1C4是1.24倍;耐药肝癌细胞与肝细胞对比:AKR1C1是1.473倍,AKR1C2是1.31倍,AKR1C3是5.358倍,AKR1C4是0.306倍。肺癌细胞与肺细胞对比:AKR1C1是1.658倍,AKR1C2是1.37倍,AKR1C3是1.645倍,AKR1C4是1.25倍;耐药肺癌细胞与肺细胞对比:AKR1C1是5.69倍,AKR1C2是2.724倍,AKR1C3是5.036倍,AKR1C4是5.905倍。乳腺癌细胞对比乳腺细胞:AKR1C1是1.64倍,AKR1C2是1.221倍,AKR1C3是1.667倍,AKR1C4是1.113倍;耐药乳腺癌细胞对比乳腺细胞:AKR1C1是4.336倍,AKR1C2是2.396倍,AKR1C3是4.99倍,AKR1C4是1.28倍。2)蛋白水平上,以正常细胞为基准,AKR1C四种酶在癌细胞与耐药癌细胞中的表达均上调,上调幅度不同。肝癌细胞与肝细胞对比:AKR1C1是0.9122倍,AKR1C2是1.7914倍,AKR1C3是1.2943倍,AKR1C4是1.3511倍;耐药肝癌细胞与肝细胞对比:AKR1C1是1.2854倍,AKR1C2是2.4836倍,AKR1C3是1.8652倍,AKR1C4是1.7301倍。肺癌细胞与肺细胞对比:AKR1C1是1.579倍,AKR1C2是1.1725倍,AKR1C3是0.9053倍,AKR1C4是0.8817倍;耐药肺癌细胞与肺细胞对比:AKR1C1是2.0787倍,AKR1C2是0.914倍,AKR1C3是1.0276倍,AKR1C4是1.5042倍。乳腺癌细胞对比乳腺细胞:AKR1C1是1.2405倍,AKR1C2是1.48倍,AKR1C3是1.5194倍,AKR1C4是1.5951倍;耐药乳腺癌细胞对比乳腺细胞:AKR1C1是1.6483倍,AKR1C2是1.7969倍,AKR1C3是2.1146倍,AKR1C4是1.8184倍。3)转录组分析发现,在不同的癌细胞中,AKR1C家族均微量上调,共同发挥还原作用,与转录和蛋白水平的结果趋势一致。同时发现细胞膜通道蛋白的表达量也大幅度升高,可能与癌症的耐药性相关。4)将三种耐药细胞的四种酶分别敲低,对敲低细胞进行体外加药,发现抑制单个蛋白对耐药细胞的逆转效果并不明显,耐药肝癌细胞中AKR1C3逆转效果相对明显一些,耐药肺癌细胞中AKR1C4逆转效果相对明显一些,耐药乳腺癌细胞中AKR1C3逆转效果相对明显一些,但是整体逆转倍数不高,由此可见,与转录组结果相一致,说明AKR在癌细胞的耐药性中是整个家族在发挥作用,而不是某个蛋白,与转录组结果相符。本研究结果为进一步研究AKR1C四种同工酶及AKR家族在不同癌细胞中的表达、与癌细胞的发生发展和耐药性提供实验及理论基础,也为进一步开发癌症治疗药物以及新型癌症标志物提供基础研究。