本文關(guān)鍵詞：CD147調(diào)控Rac1信號介導的肝癌細胞運動的機制研究

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【摘要】：腫瘤的轉(zhuǎn)移擴散是大多數(shù)癌癥患者死亡的主要原因[1,2]。腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移是一個復(fù)雜的多階過程,這需要腫瘤細胞調(diào)節(jié)其自身能力以有助于黏附、侵襲、遷移以及增殖進而形成轉(zhuǎn)移灶[3]。在轉(zhuǎn)移過程中,腫瘤細胞的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、細胞與細胞以及細胞與間質(zhì)間的黏附、肌動蛋白骨架等都發(fā)生了顯著的改變[2,4,5]。在多數(shù)情況下,細胞遷移受到趨化因子的誘導和觸發(fā),細胞的運動方式由其自身因素和細胞所處的微環(huán)境共同決定。在個體腫瘤細胞中被證明具有兩種由不同信號通路所介導的獨立的、可相互轉(zhuǎn)換的細胞運動模式:間充質(zhì)樣細胞運動和阿米巴樣細胞運動[6,7]。間充質(zhì)樣運動細胞形態(tài)細長,是由Rac依賴的細胞前緣肌動蛋白重組導致,并且Rac依賴的肌動蛋白突起需要蛋白酶水解細胞外基質(zhì)以推動細胞穿越細胞外基質(zhì)進行運動;與此相反,阿米巴樣運動細胞形態(tài)呈現(xiàn)圓形、具有泡狀結(jié)構(gòu),并且運動過程中不需要依賴細胞外蛋白酶[8-10]。這兩種信號能夠相互調(diào)控,在細胞運動形式的相互轉(zhuǎn)換中起到了關(guān)鍵性的作用。CD147屬于免疫球蛋白超家族成員,是在多種腫瘤組織中高表達的跨膜糖蛋白[11,12]。過表達CD147能增強細胞的黏附、遷移、侵襲以及基質(zhì)金屬蛋白酶的分泌等能力,進而促進腫瘤細胞轉(zhuǎn)移[13-15]。在前期的研究中我們報道過CD147參與了這兩種運動形式的轉(zhuǎn)換,并與AnnexinⅡ相互作用能夠抑制肝癌細胞的阿米巴樣運動[16]。然而,CD147參與間充質(zhì)樣運動的分子機制仍不清楚。非受體酪氨酸激酶Src在多種人類惡性腫瘤中過表達并被激活[17,18]。這一激酶與癌癥發(fā)展過程中許多重要環(huán)節(jié)具有聯(lián)系,并且調(diào)控一系列信號通路,包括細胞生存、黏附、侵襲、遷移以及增殖等[19-21];此外,Src過度活化能夠?qū)е录毎D(zhuǎn)化。數(shù)十年的研究揭示了Src在調(diào)控小G蛋白家族中的重要作用,并且Src蛋白的主要功能之一就是調(diào)節(jié)肌動蛋白骨架組裝、調(diào)控細胞遷移[22]。然而,Src是否參與了個體細胞運動過程中兩種運動形式的相互轉(zhuǎn)換,以及這個過程中的潛在機制仍不明確。本研究共分為兩個部分:1.CD147通過FAK/Src信號通路促進肝癌細胞間充質(zhì)樣運動。我們首先探討了CD147在肝癌細胞運動中的作用,以及CD147與Src在間充質(zhì)樣運動過程中的相互關(guān)系與調(diào)控機制。我們利用CD147敲除的SMMC-7721細胞系(K7721)評估了CD147在調(diào)控細胞形態(tài)以及運動中的作用,結(jié)果顯示過表達CD147促進了肝癌細胞的間充質(zhì)樣運動。免疫熒光染色及Rac1活性檢測等實驗證實CD147誘導的間充質(zhì)樣細胞運動是Src依賴的。進一步實驗結(jié)果表明CD147能上調(diào)Src磷酸化(p Y416-Src),而這一調(diào)控作用是由黏著斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)所介導的。2.Src依賴的Rac1信號活化的機制研究。第一部分的實驗證明了CD147能夠通過Src促進肝癌細胞Rac1信號通路介導的間充質(zhì)樣運動。間充質(zhì)樣運動需要Rac/WAVE信號通路參與并維系,最終調(diào)節(jié)肌動蛋白骨架組裝并且促進偽足的生成。因此第二部分實驗的主要目的是研究Src是如何調(diào)控Rac1信號活化的。利用si RNA干涉DOCK家族11個分子,結(jié)合免疫共沉淀等實驗,我們證明了DOCK8作為重要的GEF參與了Rac1的活化,而活化Rac1是驅(qū)動間充質(zhì)樣細胞運動的關(guān)鍵。我們進一步發(fā)現(xiàn),Src能夠促進STAT3磷酸化,進而促進STAT3從胞質(zhì)易位至胞核、上調(diào)靶基因的轉(zhuǎn)錄。實驗結(jié)果證實,肝癌細胞中STAT3的活化能夠增進DOCK8的轉(zhuǎn)錄,進而增強DOCK8表達和Rac1活化。綜上所述,我們的研究證明了CD147在細胞骨架重排以及細胞運動過程中通過FAK調(diào)控了Src活性。我們明確了DOCK8作為Rac1的GEF,活化Rac1并驅(qū)動了間充質(zhì)樣細胞運動。并且Src促進STAT3磷酸化,而STAT3又促進了DOCK8的轉(zhuǎn)錄,因此上調(diào)了DOCK8的表達以及Rac1的活化。本研究為CD147調(diào)控肝癌細胞間充質(zhì)樣運動提出了新的分子機制。
【關(guān)鍵詞】：肝癌 CD147 Src激酶 Rac1活化 DOCK8 STAT3
【學位授予單位】：第四軍醫(yī)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R735.7
【目錄】：

• 縮略語表4-9
• 中文摘要9-12
• ABSTRACT12-15
• 前言15-16
• 文獻回顧16-35
• 實驗一 CD147通過FAK/SRC信號通路促進肝癌細胞間充質(zhì)樣運動35-62
• 1 材料35-40
• 2 方法40-47
• 3 結(jié)果47-59
• 4 討論59-62
• 實驗二 SRC依賴的RAC1信號活化的機制研究62-83
• 1 材料62-65
• 2 方法65-72
• 3 結(jié)果72-81
• 4 討論81-83
• 小結(jié)83-84
• 參考文獻84-100
• 附錄100-101
• 個人簡歷和研究成果101-103
• 致謝103

【共引文獻】

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本文編號：762652