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前言神经胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发性恶性肿瘤,其浸润广泛,手术极难全切,辅以放化疗效果也不佳,所以寻找胶质瘤治疗的新靶点成为目前研究的热点,这些研究主要集中在肿瘤相关基因的克隆和功能分析、细胞信号的转导及细胞周期调控等领域。信号转导及转录活化因子3(signal transducers and activators of transcription, STAT3)是目前研究的一个热点,其过度激活将导致细胞的异常增殖和凋亡障碍,直接参与细胞的恶性转化。STAT3介导各种细胞因子和生长因子所引起的广泛的细胞反应,作用涉及细胞的增殖、分化和免疫调节等许多方面,研究在多种人类恶性肿瘤中发现了STAT3信号通路异常激活的现象,STAT3的异常激活能够通过生长因子信号系统与凋亡相关因子、促血管新生因子等相互作用而导致肿瘤生成并促进肿瘤的发展。材料与方法本实验采用体外培养大鼠C6胶质瘤细胞株,并构建不同浓度(25μM,50μM,100μM)酪氨酸激酶抑制剂AG490阻断STAT3信号通路的C6细胞株在不同时段(24小时、48小时和72小时)的模型。分别用免疫细胞化学染色方法以及相差荧光显微镜观察检测STAT3和p-STAT3在胶质瘤细胞株C6中的表达;提取各组别细胞总蛋白,通过蛋白定量检测蛋白浓度,Western Blot半定量的方法检测STAT3和p-STAT3的表达情况;用MTT法对各STAT3信号通路阻断的细胞模型进行细胞增殖检测;通过Transwell细胞侵袭试验检查阻断STAT3信号通路对胶质瘤细胞株侵袭性特征的影响;在各组AG490阻断STAT3信号通路的细胞模型上,用凯基细胞DNA含量检测试剂盒(细胞周期)、凯基Annexin V-FITC细胞凋亡检测试剂盒及流式细胞仪检测肿瘤细胞的DNA细胞周期和细胞凋亡检测。结果1.体外培养的大鼠胶质瘤C6细胞中,STAT3蛋白和STAT3的激活状态p-STAT3都有表达,其中STAT3蛋白在肿瘤细胞的胞浆和胞核中均有表达,而p-STAT3蛋白则在胞核中强烈表达,提示STAT3磷酸化激活后转入细胞核内实施转录。2.各浓度AG490阻断STAT3信号通路后的C6细胞与对照在条件完全相同的情况下培养72小时。提取细胞总蛋白,通过蛋白定量检测蛋白浓度,Western Blot半定量的方法检测STAT3和p-STAT3的表达情况。结果显示:STAT3蛋白的表达不受AG490作用的影响,而p-STAT3蛋白的表达在都随AG490浓度的升高而逐步降低。所以,AG490能够阻断STAT3信号通路,其机制是通过抑制STAT3蛋白激活形成p-STAT3的过程来阻断这一信号转导通路。AG490对STAT3信号通路阻断的效果呈现浓度依赖的特点,并受到肿瘤细胞中STAT3和p-STAT3基础表达量的影响。3.阻断STAT3信号通路可明显抑制胶质瘤细胞C6的细胞增殖,并使肿瘤细胞的存活率降低。单因素方差分析的结果显示AG490对胶质瘤细胞增殖和存活率的抑制作用具有浓度效应。作用浓度影响因素的P<0.05,具有统计学意义。因而,AG490能够通过阻断STAT3信号通路而抑制胶质瘤细胞株增殖并使肿瘤细胞存活率降低。4.通过Transwell细胞侵袭试验检查阻断STAT3信号通路对胶质瘤细胞株侵袭性特征的影响。以24孔板为基座,采用直径6.5mm的Transwell小室,聚碳酸酯微孔膜孔径8μM。使用前铺Matrigel Matrix及湿化小室。2×103个C6细胞同含50μM的AG490培养液加入上室。以不加药为对照。继续培养24小时后将穿过微孔膜的细胞用Giemsa溶液染色。显微镜下细胞计数,并进行统计分析。结果发现AG490作用后,能够穿过微孔膜小孔的胶质瘤细胞数量比对照组明显减少,P<0.01,有显著性差异。说明肿瘤细胞中STAT3通路的阻断导致细胞侵袭能力下降。5.流式细胞仪检测结果提示STAT3信号通路阻断后胶质瘤细胞的分裂过程受到阻滞而停留于分裂前的合成期,同时能够诱导胶质瘤细胞株发生凋亡。而大量肿瘤细胞凋亡的发生可以解释肿瘤细胞存活率下降的现象。可见,AG490阻断STAT3信号通路对胶质瘤细胞株的细胞周期有阻滞作用。细胞周期的抑制是造成肿瘤细胞增殖抑制的一个重要原因。结论STAT3在C6胶质瘤中有广泛的表达,STAT3信号通路与C6胶质瘤细胞株的增殖、凋亡、细胞周期、肿瘤侵袭以及血管新生等诸多方面均有密切联系。因此,STAT3信号通路可能成为抑制胶质瘤侵袭生长的新靶点。