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背景与目的:
食管癌是全球第七大常见以及第六大导致肿瘤相关死亡的恶性肿瘤。在食管癌的两个组织学亚型中,食管鳞状细胞癌是亚洲人主要的食管癌类型。慢性炎症是食管鳞癌的危险因素之一。线粒体DNA(mtDNA)编码13种对氧化磷酸化功能至关重要的蛋白。人类线粒体转录因子A(TFAM)是线粒体转录过程中的核心组成部分,在调节mtDNA的转录方面发挥重要作用。TFAM能包裹mtDNA,形成蛋白-DNA的类核结构以维持mtDNA的结构稳定;同时,TFAM也能作为一种损伤相关模式分子,在组织或细胞损伤时释放入细胞质或细胞外,促进炎症反应。近期,TFAM被证明可以在体外诱导促炎症反应。TFAM的异常,可引起mtDNA转录异常,继而影响线粒体氧化磷酸化代谢。ATP合酶是线粒体氧化磷酸化的核心酶,ATP合酶β亚基(ATPB)是ATP合酶中具有催化活性的亚基。ATP合酶曾被认为只存在于线粒体内膜,目前已被证明也能存在于肿瘤细胞表面。有学者认为,ATP合酶作为氧化磷酸化过程中“瓶颈”,其含量及活性决定了细胞的生物能量代谢水平,可以反映能量代谢的活性或速率。目前关于TFAM和ATPB的研究主要集中在其与线粒体的功能及代谢的相关方面。因此,基于TFAM在参与线粒体转录、能量代谢及促炎症反应中的多重作用,本研究探讨了TFAM及ATPB在食管鳞癌癌变过程中可能发挥的作用,以及TFAM的表达与食管炎症等级之间的关系,以期为食管癌的发生、发展提供新的见解。
材料与方法:
实验材料:
收集汕头大学医学院附属肿瘤医院术前未经放、化疗的食管癌患者手术标本。术后食管癌组织均经病理科医生确诊为食管鳞癌。食管鳞癌组织配对的正常食管黏膜组织选取距离肿瘤组织5cm外的食管黏膜,并经过H&E染色后确定未见异常结构及细胞形态异常改变。细胞样本选用人食管鳞状细胞癌细胞系KYSE150、KYSE520、CSEC216及人食管正常上皮永生化细胞系NE2、NE6。
实验方法:
1.H&E染色:用于白光显微镜下观察食管癌及癌旁黏膜的组织学类型、肿瘤浸润深度及细胞分化程度等情况,并观察食管癌旁黏膜的炎症细胞浸润情况等。
2.免疫组织化学染色:用于检测食管癌组织、癌旁黏膜中的TFAM和ATPB蛋白的表达情况。
3.蛋白质免疫印迹:用于检测食管癌及永生化食管上皮细胞系中TFAM的蛋白表达情况。
4.实时荧光定量PCR:用于检测食管癌及永生化食管上皮细胞系中TFAM和ATPB的mRNA表达情况。
5.免疫荧光-共聚焦显微镜:用于检测食管癌及永生化食管上皮细胞系中TFAM及ATPB的定位。
6.统计分析:利用SPSS22.0对实验数据进行统计学分析。
研究结果:
1.TFAM的表达在上皮内瘤变组织及肿瘤组织中均显著增加,食管鳞癌细胞系中TFAM的mRNA及蛋白表达量增加。
2.从正常食管黏膜到食管上皮内瘤变,TFAM表达与炎症等级之间存在正相关(p<0.001,rs=0.588)。
3.食管鳞癌组织中ATPB表达增加,食管鳞癌细胞系中ATPBmRNA表达增加。
结论:
1.在食管鳞癌发生及发展过程中,TFAM的表达增加,可能提示线粒体转录作用增强。TFAM表达与炎症等级呈正相关。
2.ATPB在食管鳞癌中表达增加。
食管癌是全球第七大常见以及第六大导致肿瘤相关死亡的恶性肿瘤。在食管癌的两个组织学亚型中,食管鳞状细胞癌是亚洲人主要的食管癌类型。慢性炎症是食管鳞癌的危险因素之一。线粒体DNA(mtDNA)编码13种对氧化磷酸化功能至关重要的蛋白。人类线粒体转录因子A(TFAM)是线粒体转录过程中的核心组成部分,在调节mtDNA的转录方面发挥重要作用。TFAM能包裹mtDNA,形成蛋白-DNA的类核结构以维持mtDNA的结构稳定;同时,TFAM也能作为一种损伤相关模式分子,在组织或细胞损伤时释放入细胞质或细胞外,促进炎症反应。近期,TFAM被证明可以在体外诱导促炎症反应。TFAM的异常,可引起mtDNA转录异常,继而影响线粒体氧化磷酸化代谢。ATP合酶是线粒体氧化磷酸化的核心酶,ATP合酶β亚基(ATPB)是ATP合酶中具有催化活性的亚基。ATP合酶曾被认为只存在于线粒体内膜,目前已被证明也能存在于肿瘤细胞表面。有学者认为,ATP合酶作为氧化磷酸化过程中“瓶颈”,其含量及活性决定了细胞的生物能量代谢水平,可以反映能量代谢的活性或速率。目前关于TFAM和ATPB的研究主要集中在其与线粒体的功能及代谢的相关方面。因此,基于TFAM在参与线粒体转录、能量代谢及促炎症反应中的多重作用,本研究探讨了TFAM及ATPB在食管鳞癌癌变过程中可能发挥的作用,以及TFAM的表达与食管炎症等级之间的关系,以期为食管癌的发生、发展提供新的见解。
材料与方法:
实验材料:
收集汕头大学医学院附属肿瘤医院术前未经放、化疗的食管癌患者手术标本。术后食管癌组织均经病理科医生确诊为食管鳞癌。食管鳞癌组织配对的正常食管黏膜组织选取距离肿瘤组织5cm外的食管黏膜,并经过H&E染色后确定未见异常结构及细胞形态异常改变。细胞样本选用人食管鳞状细胞癌细胞系KYSE150、KYSE520、CSEC216及人食管正常上皮永生化细胞系NE2、NE6。
实验方法:
1.H&E染色:用于白光显微镜下观察食管癌及癌旁黏膜的组织学类型、肿瘤浸润深度及细胞分化程度等情况,并观察食管癌旁黏膜的炎症细胞浸润情况等。
2.免疫组织化学染色:用于检测食管癌组织、癌旁黏膜中的TFAM和ATPB蛋白的表达情况。
3.蛋白质免疫印迹:用于检测食管癌及永生化食管上皮细胞系中TFAM的蛋白表达情况。
4.实时荧光定量PCR:用于检测食管癌及永生化食管上皮细胞系中TFAM和ATPB的mRNA表达情况。
5.免疫荧光-共聚焦显微镜:用于检测食管癌及永生化食管上皮细胞系中TFAM及ATPB的定位。
6.统计分析:利用SPSS22.0对实验数据进行统计学分析。
研究结果:
1.TFAM的表达在上皮内瘤变组织及肿瘤组织中均显著增加,食管鳞癌细胞系中TFAM的mRNA及蛋白表达量增加。
2.从正常食管黏膜到食管上皮内瘤变,TFAM表达与炎症等级之间存在正相关(p<0.001,rs=0.588)。
3.食管鳞癌组织中ATPB表达增加,食管鳞癌细胞系中ATPBmRNA表达增加。
结论:
1.在食管鳞癌发生及发展过程中,TFAM的表达增加,可能提示线粒体转录作用增强。TFAM表达与炎症等级呈正相关。
2.ATPB在食管鳞癌中表达增加。