【摘 要】
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研究目的肝细胞癌（HCC,hepatocellular carcinoma）是原发性肝癌的主要类型,具有生长快速、侵袭力强、易转移、预后差、病死率高等特点,已成为严重威胁人类健康的恶性肿瘤之一。流行病学调查结果显示,高原低氧暴露可引起肿瘤发生率和死亡率的变化,且这种变化对不同肿瘤疾病和不同海拔高度所产生的影响不尽相同。目前,关于低氧暴露对HCC恶性进程的影响及其分子机制的研究尚未见报道。因此,为了
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研究目的肝细胞癌（HCC,hepatocellular carcinoma）是原发性肝癌的主要类型,具有生长快速、侵袭力强、易转移、预后差、病死率高等特点,已成为严重威胁人类健康的恶性肿瘤之一。流行病学调查结果显示,高原低氧暴露可引起肿瘤发生率和死亡率的变化,且这种变化对不同肿瘤疾病和不同海拔高度所产生的影响不尽相同。目前,关于低氧暴露对HCC恶性进程的影响及其分子机制的研究尚未见报道。因此,为了进一步明确高海拔环境对HCC的影响,我们以环境低氧暴露作为影响其恶性进程的主要因素,观察了低氧暴露对HCC恶性增殖以及其对裸鼠荷瘤生长的影响,并初步探讨了其分子机制。研究方法本课题从环境低氧对不同肿瘤细胞恶性增殖的影响入手,连续3天以1%O2处理肝癌、肺癌及乳腺癌等多种肿瘤细胞,利用细胞增殖实验观察低氧暴露对肿瘤细胞恶性增殖的影响;通过平板克隆形成实验、免疫荧光实验、流式细胞术探讨低氧暴露对肝癌细胞增殖、凋亡及细胞周期的影响;并应用肝癌细胞与正常肝细胞共培养实验模拟肿瘤体内环境,进一步明确了低氧暴露对肝癌细胞恶性增殖的影响。将20只雄性肝癌细胞HepG2荷瘤裸鼠随机分为常氧组和低氧组两组,每组10只,将低氧组放入小动物低氧舱内以10%O2连续低氧暴露28天。低氧期间持续监测裸鼠体重、进食及饮水量等生理指标,观察低氧暴露对荷瘤生长曲线及裸鼠旷场和悬尾等行为学活动的影响。利用HIF-1α靶向小分子抑制剂IDF-11774探讨了 HIF-1α在低氧暴露对肝癌细胞恶性增殖影响的生物学作用;利用荷瘤蛋白组学数据,初步筛选出低氧暴露影响HCC恶性增殖进程的可能关键分子。实验结果1.相较于常氧组,连续3天的1%O2处理可显著降低多种体外培养肿瘤细胞的恶性增殖及克隆形成能力;2.1%O2处理显著诱导HepG2细胞凋亡相关蛋白Caspase-3表达增加,增殖相关蛋白PCNA表达显著降低,同时诱导细胞周期G1期阻滞;2.靶向抑制HIF-1α表达和肝癌细胞/正常肝细胞共培养对低氧暴露抑制肝癌细胞恶性增殖进程并无影响;4.在荷瘤模型中,连续28天10%O2暴露后,荷瘤的最大直径和重量均显著减小;低氧暴露早期荷瘤裸鼠日均进食量、日均饮水量和体重出现不同程度降低;5.旷场实验中,与常氧组相比,低氧组中央穿越次数、中央时间百分比、大便粒数、运动总距离及运动速度均显著增高;悬尾实验中,常氧组与低氧组潜伏期无显著差别;6.对荷瘤蛋白组学数据的整合分析及PCR实验中,相较于常氧组,低氧组细胞增殖相关蛋白Fh12及免疫相关蛋白Hp的蛋白及mRNA表达水平显著降低。结论1.1%O2暴露可通过诱导细胞凋亡及细胞周期G1期阻滞显著抑制肝癌细胞及多种肿瘤细胞的恶性增殖;2.连续28天的10%O2暴露可显著抑制肝癌细胞荷瘤的生长,引起荷瘤小鼠的生理状态及行为学改变;3.增殖相关蛋白Fh12及免疫相关蛋白Hp可能是其抗癌作用的关键分子。
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