本文關鍵詞：CD147調控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]。腫瘤細胞的轉移是一個復雜的多階過程,這需要腫瘤細胞調節(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移灶[3]。在轉移過程中,腫瘤細胞的分子調控網(wǎng)絡、細胞與細胞以及細胞與間質間的黏附、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、可相互轉換的細胞運動模式:間充質樣細胞運動和阿米巴樣細胞運動[6,7]。間充質樣運動細胞形態(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以推動細胞穿越細胞外基質進行運動;與此相反,阿米巴樣運動細胞形態(tài)呈現(xiàn)圓形、具有泡狀結構,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控,在細胞運動形式的相互轉換中起到了關鍵性的作用。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、侵襲以及基質金屬蛋白酶的分泌等能力,進而促進腫瘤細胞轉移[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過度活化能夠導致細胞轉化。數(shù)十年的研究揭示了Src在調控小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節(jié)肌動蛋白骨架組裝、調控細胞遷移[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在間充質樣運動過程中的相互關系與調控機制。我們利用CD147敲除的SMMC-7721細胞系(K7721)評估了CD147在調控細胞形態(tài)以及運動中的作用,結果顯示過表達CD147促進了肝癌細胞的間充質樣運動。免疫熒光染色及Rac1活性檢測等實驗證實CD147誘導的間充質樣細胞運動是Src依賴的。進一步實驗結果表明CD147能上調Src磷酸化(p Y416-Src),而這一調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樣運動。間充質樣運動需要Rac/WAVE信號通路參與并維系,最終調節(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是如何調控Rac1信號活化的。利用si RNA干涉DOCK家族11個分子,結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是驅動間充質樣細胞運動的關鍵。我們進一步發(fā)現(xiàn),Src能夠促進STAT3磷酸化,進而促進STAT3從胞質易位至胞核、上調靶基因的轉錄。實驗結果證實,肝癌細胞中STAT3的活化能夠增進DOCK8的轉錄,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調控了Src活性。我們明確了DOCK8作為Rac1的GEF,活化Rac1并驅動了間充質樣細胞運動。并且Src促進STAT3磷酸化,而STAT3又促進了DOCK8的轉錄,因此上調了DOCK8的表達以及Rac1的活化。本研究為CD147調控肝癌細胞間充質樣運動提出了新的分子機制。
【關鍵詞】：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樣運動35-62
• 1 材料35-40
• 2 方法40-47
• 3 結果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 結果72-81
• 4 討論81-83
• 小結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