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全反式视黄酸(all-transretinoicacid,atRA)是目前公认的对白血病可以起到有效治疗作用的药物,近些年来,鉴于其在多种类型的白血病中的疗效,很多学者也尝试将其应用于实体肿瘤的治疗,并且取得了一定成果,肝癌也在其中之列。但目前对于atRA对肝癌的肿瘤抑制机制仍不完全清楚,哪些蛋白质在此过程中起到关键作用值得进一步的探讨。
在本论文研究中,通过双向凝胶电泳技术(two-dimensionalgelelectrophoresis,2-DE)来寻找在atRA作用肝癌细胞后发生显著变化的蛋白质,并通过质谱技术(massspectrometry,MS)对这些蛋白质进行鉴定。本实验以人肝癌细胞株SMMC-7721作为研究对象,用20μMatRA处理SMMC-7721细胞48小时后,应用2-DE对atRA处理组和对照组细胞的总蛋白表达谱进行了分析,对照组平均检测到925~105个蛋白点(n=3),atRA处理组平均检测到970-~:33个蛋白点(n=3)。将平行的对照组和atRA处理组的蛋白图谱进行匹配分析,平均匹配点数为690-~94个(n=3),平均匹配率为72.47%。并通过比对分析发现了5个atRA处理后上调的蛋白质点和16个处理后下调的蛋白质点。然后选择了6个差异显著(变化倍数>2)的蛋白质,通过质谱技术结合数据库搜索进行了鉴定。这6个蛋白质分别为细胞骨架相关蛋白profilin1和F-actin加帽蛋白α1亚基,参与能量代谢的酶类物质磷酸甘油酸激酶1、α-烯醇化酶和吡哆醛激酶剪切异构体1以及核内蛋白RuvB-like1,这些蛋白质在atgA对肿瘤作用中的意义何在值得探讨。由于已有部分文献报道细胞骨架相关蛋白profilin1可能参与了肿瘤细胞的生长、分化、迁移等过程,因此本论文选择了atRA上调蛋白profilin1作为进一步研究的重点。
首先对通过蛋白质组学研究得到的profilin1变化结果进行了验证。通过Westernblot实验证明了profilin1的蛋白表达水平随着atRA作用剂量由5gm至20gM的增加和作用时间由12至48小时的延长而逐渐升高,提示profilin1的表达对atRA具有剂量和时间依赖性。同时,我们也选取了除SMMC-7721外的另三株肝癌细胞BEL-7402、BEL-7404和HepG2与正常肝细胞永生化细胞株L02细胞,对其中profilin1的蛋白表达水平进行了检测,发现SMMC-7721、BEL-7402、BEL-7404和HepG2肝癌细胞中profilin1的表达水平分别低于正常肝细胞永生化细胞L02中的表达水平52%、53%、38%和35%,证明profilin1的蛋白表达在多株肝癌细胞中均受显著抑制。
为了解profilin1在atRA的肿瘤抑制过程中的作用,我们对atRA处理和过表达profilinl后肝癌细胞的增殖、迁移能力,以及分化相关的指标进行了初步的研究。首先通过瞬时转染profilin1表达质粒而使SMMC-7721细胞中profilinl过表达,然后对过表达profilin1的肝癌细胞、atRA处理组以及对照组的SMMC-7721细胞的增殖和迁移能力、甲胎蛋白(AFP)含量和酪氨酸-(g-酮戊二酸转氨酶(TAT)活力进行了测定。结果表明,atRA可以显著抑制细胞增殖和迁移,降低细胞内AFP含量约7796、增强TAT活力4倍以上,而过表达profilin也能够明显抑制细胞增殖和迁移,降低细胞内AFP含量约4096,增强TAT活力约2596。根据以上结果可推测,profilin1参与了atRA诱导的细胞增殖和迁移抑制过程,atRA对细胞增殖和迁移的抑制作用可能部分通过上调profilin1的蛋白表达水平来介导。
综上所述,本实验通过蛋白质组学技术在SMMC-7721肝癌细胞中筛查出与atRA作用相关的蛋白质profilin1,并对其在atRA抑制肿瘤细胞增殖和迁移的机制中所起的作用进行了初步的研究。本文的结果对研究atRA对肝癌的肿瘤抑制作用机制具有一定意义。