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目的对肿瘤细胞内信号传导通路的研究是企图揭示肿瘤发生机制的一种重要方法。Win/β-catenin是主要调控细胞生长、发育和分化的关键信号通路之一,Win/β-catenin信号途径异常激活或紊乱必然会导致细胞分化、生长及生物学的异常。COX-2是催化花生四烯酸转化为前列腺素类物质的限速酶,是一种与炎症相关的癌基因,可以通过促进细胞增殖,抑制细胞凋亡等途径导致肿瘤发生发展。大量研究表明,COX-2的过度表达与胃癌的发生、发展密切相关,在胃癌中存在Wnt/β-catenin信号通路的异常激活。那么,在胃癌中COX-2的高表达和Wnt/β-catenin信号通路的异常激活之间有没有必然的内在联系?目前尚不明确。因此,本研究旨在通过探讨胃癌细胞内COX-2/PGE2变化时,Wnt/β-catenin信号通路中β-catenin,C-myc,CyclinD1等关键分子表达活性的变化,阐明COX-2基因是否对Wnt/β-catenin信号通路表达活性存在调控,揭示胃癌细胞内部COX-2/PGE2信号通路和Wnt/β-catenin信号通路之间的联系,为COX-2基因的靶点治疗抗肿瘤提供实验依据和理论基础。方法1.采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR),免疫印迹(Western Blotting)检测前列腺素E2(PGE2)对胃癌MKN-45和SGC-7901细胞Wnt/β-catenin信号通路中β-catenin,C-myc,CyclinD1表达活性的影响,用CCK-8法检测PGE2对胃癌细胞MKN-45和SGC-7901增殖活性的影响。2.根据siRNA的设计原则,针对COX-2目的基因设计和化学合成COX-2 SealthTM siRNA,利用 Lipofectamine2000 瞬时转染胃癌细胞 MKN-45 和 SGC-7901,分析 COX-2 SealthTM siRNA 干扰 COX-2 后 COX-2 的沉默效率。3.采用RT-PCR,Western Blotting检测当COX-2基因沉默后Wnt/β-catenin信号通路中β-catenin,C-myc,CyclinD1表达活性的影响;用CCK-8法考察COX-2基因静默后胃癌细胞MKN-45和SGC-7901增殖活性的变化。4.用流式细胞术检测COX-2基因表达静默后胃癌细胞MKN-45和SGC-7901细胞周期及细胞凋亡的变化。结果胃癌MKN-45,SGC-7901细胞在受到PGE2作用后,0.01umol/lPGE2在24h,48h,72h对细胞的增殖活性都没有影响(P>0.05);0.1 umol/1,1.0 umol/1PGE2在24h,48h,72h时细胞增殖活性分别较对照组明显上升(P<0.01),并呈现出剂量依赖关系;而10umol/lPGE2则表现出明显细胞毒性,对细胞增殖起到抑制作用。PGE2对两种细胞株的影响没有显著差异。0.1~1.0umol/lPGE2可引起胃癌细胞 Wnt/β-catenin 中 β-catenin,CyclinD1,C-myc 在 mRNA 和蛋白水平均明显增高,且具有显著性差异(P<0.05),两胃癌细胞株之间表达差异无统计学意义。而 0.01umol/l PGE2对β-catenin,CyclinD1,C-myc 的 mRNA 和蛋白表达变化的影响没有统计学差异(P>0.05),10umol/l PGE2可使β-catenin,CyclinD1,C-myc的mRNA和蛋白表达显示降低趋势,但尚未形成显著性差异(P>0.05)。结果同时显示:0.1~1.0 umol/l PGE2分别与胃癌细胞MKN-45,SGC-7901孵育后细胞内磷酸化GSK-3 β蛋白水平明显降低(P<0.05),两胃癌细胞株之间蛋白表达变化无统计学差异。经过转染优化筛选,三条 COX-2 StealthTM siRNA 中 HSS-183840 COX-2 StealthTM siRNA在浓度为50 nM/l时靶向转染COX-2,可以使胃癌MKN-45,SGC-7901细胞中COX-2的表达明显降低。与空白对照组相比较,COX-2 siRNA组Wnt/beta-catenin信号通路中β-catenin,CyclinD1,C-myc的表达在mRNA和蛋白水平均明显降低,且具有显著性差异(P<0.05)。同时细胞内磷酸化GSK-3β蛋白的表达水平明显增高(P<0.05),两胃癌细胞株之间表达无统计学差异。与空白对照组相比较,COX-2 siRNA组转染后24h细胞增殖活性没有明显的影响,而在转染后48h和72h,COX-2 siRNA组中胃癌细胞的增殖显示出明显的抑制,且具有明显的统计学差异(P<0.01),两细胞株间没有统计学差异。Lipofectamin2000组、Scrambled(Negative control)组中细胞的增殖活性没有变化。流式细胞仪检测发现:与空白对照组相比,COX-2 siRNA组在COX-2 StealthTM siRNA转染后72h时胃癌细胞MKN-45,SGC-7901的G1期细胞减少,而G2/M期却明显增多,大量细胞停滞在G2/M期。但是,与空白对照组相比,COX-2 siRNA组转染后72h,细胞凋亡率的改变没有显著差异性(P>0.05)。结论1.用适量浓度的PGE2刺激胃癌MKN-45,SGC-7901细胞,细胞内Wnt/β-catenin信号通路中β-catenin,CyclinD1,C-myc的mRNA和蛋白表达明显增强,同时细胞的增殖活性明显增强。2.采用COX-2 siRNA靶向干扰COX-2基因,能够明显抑制胃癌MKN-45,SGC-7901细胞中COX-2基因在转录和蛋白水平的表达。3.COX-2基因表达沉默后,细胞内Wnt/β-catenin信号通路中β-catenin,CyclinD1,C-myc的mRNA和蛋白表达显著降低,同时细胞的增殖活性明显降低。4.COX-2对人胃癌MKN-45,SGC-7901细胞内Wnt/β-catenin信号通路的表达具有调控作用,并体现在改变细胞增殖活性。5.COX-2对人胃癌细胞内Wnt/β-catenin信号通路的调控可能是通过改变细胞内磷酸化GSK-3 β蛋白的表达来实现。6.COX-2 siRNA靶向干扰COX-2基因可以引起胃癌MKN-45,SGC-7901细胞的细胞周期改变,但没有引起明显的细胞凋亡。7.COX-2的靶向RNA干扰将为COX-2基因的靶点治疗提供了一定的实验依据和理论基础。