论文部分内容阅读
滴滴涕(Dichlorodiphenyltrichloroethane,DDT)是第一个被合成的有机氯农药(Organochlorine pesticide,OCP)。DDT,持久性有机污染物(Persistent organic pollutants,POPs),具有难降解性,半挥发性和亲脂性。由于DDT曾经在20世纪为了防止农业病虫害被大规模使用,而且在环境中很难降解,目前已造成了广泛的环境污染。DDT具有脂溶性,可以在生物体的脂肪组织富集,并通过食物链进入人体,最终对人类健康造成威胁。大肠癌是威胁人类健康的恶性疾病,食品和饮料中的化学污染是其致病的一个重要因素。有调查表明,残留的DDT与大肠癌的发生相关。本研究旨在探讨p,p-DDT对人大肠癌细胞Warburg效应和上皮间充质转化的影响及作用机制。课题研究内容主要有以下几个部分: 第一部分:用10-11~10-7M的p,p-DDT处理大肠癌细胞HCT116和DLD148h后,检测培养基中葡萄糖和乳酸含量;采用荧光定量PCR法检测Warburg效应相关基因表达水平。结果表明,p,p-DDT处理大肠癌细胞48h后,培养基中葡萄糖消耗和乳酸产生显著上升,并且Wrburg效应中的相关蛋白葡萄糖转运蛋白GLUT1、乳酸脱氢酶LDHA和丙酮酸脱氢酶激酶PDK的mRNA表达水平显著上调,这表明p,p-DDT处理显著促进大肠癌细胞的Warburg效应。进一步研究发现有氧糖酵解过程中的关键酶丙酮酸激酶M2(PKM2)的表达量上调,并且发生核易位。采用RNA干扰技术干扰PKM2的表达之后,发现明显抑制p,p-DDT诱导的大肠癌细胞对葡萄糖的吸收和乳酸的产生。此外,p,p-DDT诱导的GLUT1、LDHA和PDK mRNA表达水平的升高均被抑制。上述结果表明,p,p-DDT暴露通过PKM2调节大肠癌细胞的Warburg效应。 第二部分:用10-11-10-9Mp,p-DDT处理HCT116和DLD1细胞48h后,采用Western印迹法检测p,p-DDT对大肠癌细胞中ERK1/2的影响。结果显示,p,p-DDT处理促进大肠癌细胞中的ERK1/2磷酸化。利用ERK1/2抑制剂PD98059抑制其磷酸化,然后检测其对Warburg效应的影响。结果表明,PD98059显著抑制p,p-DDT诱导的PKM2的表达上调和核转位。此外,p,p-DDT诱导的Wrburg效应也被明显抑制。相一致的是,p,p-DDT在体内上调ERK1/2磷酸化,PKM2和Wrburg效应中的相关蛋白的表达。这些结果表明,p,p-DDT通过ERK1/2调节PKM2介导的Warburg效应。 第三部分:用10-11、10-10和10-9M p,p-DDT处理HCT116和DLD1细胞48h后,检测p,p-DDT对大肠癌细胞中活性氧(Reactive oxygen species,ROS)水平的影响。结果显示,p,p-DDT处理上调大肠癌细胞中的ROS水平。加入抗氧化剂NAC抑制p,p-DDT诱导的ROS,检测其对Wrburg效应的影响。结果显示,NAC显著抑制p,p-DDT诱导的ERK1/2的磷酸化和PKM2的表达上调。此外,p,p-DDT诱导的细胞对葡萄糖的摄取,乳酸产生及GLUT1、LDHA和PDK mRNA表达水平的升高均被抑制。上述结果表明,p,p-DDT通过ROS调节ERK/PKM2介导的Warburg效应。 第四部分:研究p,p-DDT对人大肠癌细胞上皮间充质转化的影响和机制。用10-11,10-10,10-9,10-8和10-7Mp,p-DDT处理DLD1细胞48h后,观察细胞形态;利用荧光定量PCR检测相关蛋白E-cadherin、N-cadherin和Vimentin的表达变化;利用Western印迹法检测STAT3/Snail1信号通路相关蛋白Snail1、p-STAT3和STAT3的变化。结果显示,p,p-DDT处理DLD1细胞48h后,细胞形态由圆形变为长梭形;在mRNA水平上,E-cadherin表达显著下调,N-cadherin、Vimentin和Snail1表达显著上调;p-STAT3和STAT3的蛋白水平显著上调,并且,在p,p-DDT浓度为10-10M时,变化最明显。STAT3抑制剂WP1066处理DLD1细胞,明显抑制了p,p-DDT诱导的p-STAT3和STAT3的蛋白水平的上调。与10-10Mp,p-DDT单处理比较,WP1066和p,p-DDT共处理组中,E-cadherin的mRNA表达水平显著升高,N-cadherin、Vimentin和Snail1的mRNA表达水平明显下调。上述结果表明,p,p-DDT通过STAT3/Snail1信号通路促进大肠癌细胞上皮间充质转化。 综上所述,p,p-DDT暴露大肠癌细胞后,通过ROS调节ERK/PKM2介导的Warburg效应。此外,p,p-DDT能够通过STAT3/Snail1信号通路促进大肠癌细胞上皮间充质转化。p,p-DDT可能是通过上述途径来促进大肠癌的发展。