本文關(guān)鍵詞：凋亡通路機(jī)制在肺癌和骨肉瘤輻射抗性中的作用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學(xué)》 2015年

凋亡通路機(jī)制在肺癌和骨肉瘤輻射抗性中的作用研究

趙馮均  

【摘要】：放射治療是治療惡性腫瘤的有效手段之一，電離輻射可直接殺死腫瘤細(xì)胞，或誘導(dǎo)其凋亡及自噬的發(fā)生。凋亡是細(xì)胞受到外界因素作用后發(fā)生的一種程序性細(xì)胞死亡，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)細(xì)胞凋亡的研究較多且較為深入。凋亡過(guò)程涉及多種通路，包括內(nèi)源性凋亡通路（即線粒體凋亡通路），外源性凋亡通路（即死亡配體/受體通路），內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通路及自噬等，各通路之間可互相影響，如外源性及內(nèi)源性通路間可相互交叉，進(jìn)而放大凋亡效應(yīng)。 目前，對(duì)惡性腫瘤的研究多集中在藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞的作用或腫瘤細(xì)胞的輻射增敏劑作用，，而關(guān)于不同輻射敏感性的腫瘤細(xì)胞，特別是具有輻射抗性的惡性腫瘤凋亡機(jī)制的研究較少。本研究旨在探索輻射抗性腫瘤細(xì)胞凋亡通路的分子機(jī)制，為提高腫瘤放療療效提供理論依據(jù)。 研究目的： 觀察輻射作用后的肺癌和骨肉瘤細(xì)胞凋亡通路相關(guān)分子的表達(dá)變化，闡明輻射抗性腫瘤細(xì)胞的凋亡機(jī)制。 研究方法： 選取非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系（輻射抗性的A549和輻射敏感的H460）和骨肉瘤細(xì)胞系（HOS）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并利用逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)染方法建立shNRP1-A549穩(wěn)定表達(dá)細(xì)胞模型，采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)電離輻射作用后腫瘤細(xì)胞的凋亡率及周期進(jìn)程，進(jìn)一步應(yīng)用qRT-PCR及Western blot法檢測(cè)細(xì)胞凋亡相關(guān)分子的mRNA及其蛋白水平變化，探討凋亡通路在輻射抗性腫瘤細(xì)胞中的作用機(jī)制。 研究結(jié)果： 1.輻射抗性腫瘤細(xì)胞受照后凋亡率和細(xì)胞周期進(jìn)程的變化 10Gy X射線照射后A549、H460、HOS及shNRP1-A549細(xì)胞與假照組相比凋亡率均增加，輻射敏感的H460細(xì)胞及shNRP1-A549細(xì)胞凋亡率明顯高于A549和HOS細(xì)胞，說(shuō)明A549和HOS細(xì)胞具有較高的輻射抗性。細(xì)胞周期進(jìn)程的結(jié)果顯示，A549和shNRP1-A549細(xì)胞受照后G2/M期比例較假照組升高，且shNRP1-A549細(xì)胞的升高變化較親本A549細(xì)胞更明顯，說(shuō)明干擾NRP1基因表達(dá)后，出現(xiàn)明顯的G2/M期阻滯，增強(qiáng)對(duì)輻射的敏感性。 2.輻射抗性腫瘤細(xì)胞中內(nèi)源性凋亡通路相關(guān)分子轉(zhuǎn)錄及蛋白水平變化 10Gy X射線作用后，A549細(xì)胞Caspase-9基因轉(zhuǎn)錄水平高于假照組，HOS細(xì)胞卻有所下降但變化不顯著，而shNRP1-A549和H460細(xì)胞Caspase-9基因轉(zhuǎn)錄水平顯著高于假照組。促凋亡基因Bax轉(zhuǎn)錄水平在受照后的A549及H460細(xì)胞中均升高，但具有輻射抗性的A549細(xì)胞中升高幅度只是假照組的2-3倍，HOS細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄水平低于假照組，而在H460細(xì)胞中升高幅度達(dá)到假照組的35倍�？沟蛲龌駼cl-xL轉(zhuǎn)錄水平在輻射抗性A549及HOS細(xì)胞中升高，而在輻射敏感的H460細(xì)胞中無(wú)明顯變化。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電離輻射可通過(guò)激活輻射抗性腫瘤細(xì)胞的內(nèi)源性凋亡通路，但其凋亡通路中的促凋亡基因的升高程度低于輻射敏感的細(xì)胞，在其過(guò)程中起關(guān)鍵作用的是抗凋亡基因Bcl-xL。 在10Gy X射線作用后，內(nèi)源性凋亡通路相關(guān)蛋白水平變化與轉(zhuǎn)錄水平變化不完全一致，H460細(xì)胞的抗凋亡蛋白Bcl-xL的表達(dá)水平高于假照組，而在HOS細(xì)胞中卻幾乎不表達(dá)，在shNRP1-A549細(xì)胞中的表達(dá)變化不明顯,但在A549細(xì)胞中Bcl-xL的mRNA及蛋白表達(dá)水平均高于假照組；shNRP1-A549中促凋亡基因Bax的mRNA及蛋白表達(dá)水平均高于假照組，但其蛋白表達(dá)水平較親本A549細(xì)胞低。說(shuō)明輻射抗性腫瘤細(xì)胞的凋亡機(jī)制中，內(nèi)源性凋亡通路蛋白可能在轉(zhuǎn)錄后水平上進(jìn)行調(diào)控。 3.輻射抗性腫瘤細(xì)胞中外源性凋亡通路相關(guān)分子轉(zhuǎn)錄及蛋白水平變化 10Gy X射線作用后，在外源性凋亡通路基因在輻射抗性腫瘤細(xì)胞中表達(dá)變化具有細(xì)胞特異性，即肺癌細(xì)胞與骨肉瘤細(xì)胞中的表達(dá)變化并不一致，但在肺癌細(xì)胞中具有輻射抗性的A549細(xì)胞和輻射敏感性高的H460細(xì)胞中Caspase-8和Caspase-6基因表達(dá)變化卻相反，而Caspase-3的轉(zhuǎn)錄水平變化是一致的。說(shuō)明在肺癌細(xì)胞輻射抗性中外源性凋亡通路起重要作用，而在輻射不敏感性的骨肉瘤（HOS）細(xì)胞中卻沒(méi)有明顯的作用。10Gy X射線作用后，外源性凋亡通路相關(guān)蛋白在輻射抗性腫瘤細(xì)胞中表達(dá)變化與轉(zhuǎn)錄水平的變化基本一致。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，干擾輻射抗性相關(guān)基因——NRP1以后，受照射的shNRP1-A549細(xì)胞中外源性凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)變化與輻射敏感度的H460細(xì)胞中的變化相似，進(jìn)一步證實(shí)外源性凋亡機(jī)制在肺癌細(xì)胞輻射抗性中起重要作用。 4.輻射抗性腫瘤細(xì)胞中凋亡相關(guān)的酶類(lèi)基因的轉(zhuǎn)錄及蛋白水平變化 本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)凋亡相關(guān)的酶類(lèi)的表達(dá)變化，探討其機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，10Gy X線作用后，在輻射抗性A549及HOS細(xì)胞中，PARP的轉(zhuǎn)錄水平較一致，在H460細(xì)胞中該基因的轉(zhuǎn)錄水平較假照組低。PARP蛋白及Cleaved PARP蛋白在輻射抗性A549及HOS細(xì)胞中的表達(dá)趨勢(shì)較一致，在H460細(xì)胞中PARP蛋白的表達(dá)明顯降低，Cleaved PARP蛋白的表達(dá)明顯升高。敲低NRP1的表達(dá)后，A549細(xì)胞中的Cleaved PARP蛋白未表達(dá)，而親本A549細(xì)胞中Cleaved PARP蛋白高于假照組，shNRP1-A549細(xì)胞中PARP蛋白的表達(dá)較親本A549細(xì)胞低。表明干擾NRP1的表達(dá)后，PARP基因的表達(dá)受到抑制，并且PARP蛋白未發(fā)生剪切，從而使細(xì)胞對(duì)電離輻射更加敏感，此結(jié)果說(shuō)明DNA修復(fù)蛋白酶PARP在輻射抗性腫瘤細(xì)胞的凋亡機(jī)制中起重要作用。MMP-2基因的轉(zhuǎn)錄水平在輻射抗性及輻射敏感性細(xì)胞中均增高，但其蛋白表達(dá)水平卻較假照組略降低，該基因轉(zhuǎn)錄與翻譯水平上的差異表明該蛋白的表達(dá)在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控，輻射抗性及輻射敏感性細(xì)胞中MMP-2基因的轉(zhuǎn)錄及翻譯水平的變化一致，表明MMP-2基因與腫瘤細(xì)胞的輻射抗性無(wú)明顯關(guān)聯(lián)。 結(jié)論： 1.10Gy X射線照射后輻射抗性的肺癌細(xì)胞和輻射不敏感的骨肉瘤細(xì)胞凋亡率雖然高于假照組，但其升高幅度低于輻射敏感的肺癌細(xì)胞。 2.在輻射抗性腫瘤細(xì)胞的凋亡過(guò)程中，內(nèi)源性凋亡通路相關(guān)分子Caspase-9及Bax和抗凋亡蛋白Bcl-xL起關(guān)鍵作用。 3.在輻射抗性肺癌細(xì)胞中外源性凋亡通路相關(guān)分子Caspase-6起重要作用，而Caspase-8及Caspase-3的作用不明顯。 4.在輻射抗性腫瘤細(xì)胞中凋亡相關(guān)的酶類(lèi)PARP活性受抑制,而MMP-2基因與蛋白表達(dá)變化與腫瘤細(xì)胞的輻射抗性無(wú)明顯關(guān)聯(lián)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R734.2;R738.1;R730.55
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 高楊;張敏;劉寧寧;張文科;張海紅;孔維;吳玉清;;Survivin N端序列對(duì)二聚分子穩(wěn)定性的影響及對(duì)應(yīng)缺失體的活性檢測(cè)[A];第六屆全國(guó)化學(xué)生物學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2009年

2 田閃;;血流剪切力對(duì)氧糖剝奪后的大鼠腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡的影響[A];中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)療法分會(huì)第十一屆全國(guó)康復(fù)學(xué)術(shù)大會(huì)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要匯編[C];2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 趙馮均;凋亡通路機(jī)制在肺癌和骨肉瘤輻射抗性中的作用研究[D];吉林大學(xué);2015年

2 李剛;白藜蘆醇及其衍生物抗腫瘤作用及機(jī)制研究[D];沈陽(yáng)藥科大學(xué);2009年

相關(guān)機(jī)構(gòu)

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  本文關(guān)鍵詞：凋亡通路機(jī)制在肺癌和骨肉瘤輻射抗性中的作用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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