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实验目的 肝细胞性肝癌(HepatocellularCarcinoma,HCC)是严重威胁人类健康的恶性肿瘤之一,其死亡率居世界第三位,五年生存率不到5%。肝细胞性肝癌具有恶性程度高、易复发、预后差的特点,其中侵袭和转移是影响肝癌患者预后的关键因素。因而,抗肝癌的侵袭、转移,减少术后复发成为当今肝癌防治领域研究的热点。 肿瘤的转移是一个多步骤、多环节的过程,近年来,人们发现上皮-间质转化(Epithelial-MesenchymalTransition,EMT)在肿瘤的侵袭和转移过程中发挥着重要作用,抑制EMT将对肝癌晚期防治具有重大意义。EMT是一个连续的、多步骤的过程,它是指上皮来源的肿瘤细胞能改变表型成为更容易迁移和侵袭的间质表型细胞,其过程表现为:1、上皮粘附能力和细胞极性丧失,如细胞间粘附连接(E-cadherin/catenins复合体)表达下调;2、细胞骨架重排,向间质细胞表型转变,如间质细胞标志物(N-cadherin,Vimentin等)表达升高;3、基底膜中断,形成新的细胞-基质粘附等。 研究表明,生长因子可与细胞膜特异性受体结合,激活细胞内TGF-β/Smads、PI3K/Akt、MAPK、Wnt/β-catenin、Notch等不同的信号转导通路,影响细胞粘附分子和细胞骨架功能,破坏细胞间连接,进而触发EMT过程。通过调节EMT相关转录因子的表达,如Snail、Slug、Twist等,可以使上皮细胞获得间质细胞表型,表现为E-钙粘蛋白(E-cadherin)、紧密连接蛋白(Occludin)等上皮细胞标志物下调,N-钙粘蛋白(N-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)、纤维连接蛋白(Fibronectin)等间质细胞标记物上调,从而启动EMT过程。另外,基质金属蛋白酶-2(MMP-2)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原等可以促进细胞外基质的降解,因此对诱导EMT过程具有辅助作用。如何阻断EMT的发生而抑制肿瘤的侵袭转移,为临床防治肿瘤侵袭转移提供新的思路和方法。 维康醇(Alternol)是一个分子量为352的新型单体化合物,是从红豆杉树皮中分离、选育到的1株高产紫杉醇(Paclitaxel,PTX)菌种发酵生产过程中的化合物。体外抗癌活性研究证实,维康醇对多种肿瘤细胞株具有增殖抑制作用,然而维康醇对肝细胞性肝癌的侵袭和转移作用尚未见报道,因此本课题拟以肝癌细胞株HepG2为模型探讨维康醇对人肝细胞性肝癌的侵袭、转移作用及其可能的作用机理。 材料和方法 肝癌细胞株HepG2的传代培养。MTT法检测维康醇对肝癌细胞株HepG2的增殖抑制作用。通过划痕实验、Transwell实验检测维康醇对肝癌细胞株HepG2迁移能力的抑制作用。采用Transwell包被基质胶实验检测维康醇对肝癌细胞株HepG2侵袭能力的抑制作用。应用明胶酶谱和Westernbolt方法检测维康醇对肝癌细胞株HepG2中基质金属蛋白酶-9(MMP-9)活性和蛋白表达的影响。采用免疫荧光法检测维康醇对肝癌细胞株HepG2中EMT相关标志物E-cadherin表达的影响。Westernblot检测维康醇对肝癌细胞株HepG2中转录因子Twist表达的影响。 结果 1、不同浓度的维康醇作用于HepG2细胞24、48、72h,MTT实验结果显示:维康醇浓度为10μM,对HepG2细胞存在明显的增殖抑制作用;维康醇浓度低于3μM时,对HepG2细胞的增殖抑制作用较弱。 2、划痕实验和Transwell实验结果显示维康醇呈剂量依赖性地抑制TPA诱导的肝癌HepG2细胞的迁移。 3、Transwell包被基质胶实验显示维康醇呈剂量依赖性地抑制TPA诱导的肝癌HepG2细胞的侵袭。 4、免疫荧光结果显示,TPA下调了肝癌细胞HepG2中E-cadherin的表达,而维康醇上调了其表达。 5、明胶酶谱和Westernblot结果表明维康醇抑制了TPA诱导的肝癌HepG2细胞中MMP-9酶活性和蛋白表达的升高。 6、Westernblot结果显示维康醇呈剂量依赖性地抑制肝癌HepG2细胞中Twist表达的升高。 结论 1、维康醇呈剂量依赖性地抑制肝癌HepG2细胞的增殖、迁移和侵袭。 2、维康醇通过逆转上皮-间质转化过程而抑制肝癌的侵袭和转移。