本文關(guān)鍵詞：利用PFKFB3的生物節(jié)律性有效抑制舌癌進程的調(diào)控機制

  更多相關(guān)文章： PFKFB3 生物鐘紊亂 舌癌 CLOCK Bmall 3PO 時間療法

【摘要】：1.研究背景與目的 生物節(jié)律性對生物體的行為學(xué)和生理學(xué)的調(diào)控起著至關(guān)重要的作用,越來越多的證據(jù)已經(jīng)證實,生物節(jié)律性紊亂可以提高致癌風(fēng)險。輪班制工作,飛行時差反應(yīng),夜間光污染等均被列為引起生物節(jié)律性紊亂的因素。此外,生物節(jié)律性是否正常也可以作為一個獨立影響因子,對癌癥患者的預(yù)后具有預(yù)測性�；谏鲜鲆罁�(jù),有學(xué)者提出時間療法這一概念。由于癌癥細胞與正常體細胞表現(xiàn)出不同的生物節(jié)律性,所以時間療法即是利用這種差異,而給癌癥患者安排藥物或物理治療時間的方法。而這一療法在癌癥綜合治療及個性化治療中具有較好的應(yīng)用前景已被眾多研究證實。然而,生物鐘紊亂對口腔相關(guān)疾病影響的研究尚較少。 近年來,PFKFB3及其產(chǎn)物iPFK2備受關(guān)注,因為其被證實為PFKFB家族中作用最強的激酶。iPFK2可以通過促進PFK1,這一糖酵解限速酶的功能,從而大大提高糖酵解反應(yīng)的速率。而早在1927年,學(xué)者Otto Warburg即研究證實,即使在供氧充足的條件下,癌癥細胞生物代謝所需能量的80%仍來源于無氧代謝——糖酵解過程,此經(jīng)典供能模式被稱為"Warburg效應(yīng)”。同時,大量臨床證據(jù)已證實,PFKFB3在眾多癌癥組織中都呈現(xiàn)出高表達。針對PFKFB3研發(fā)出的小分子抑制劑3PO已被作為單一靶向治療藥物正式進入臨床試驗階段。可見,PFKFB3在癌癥細胞能量代謝中扮演著極其重要的角色。 然而,目前為止,并無相關(guān)研究探究生物節(jié)律性的紊亂或者PFKFB3本身的生物節(jié)律性是否會影響癌癥的發(fā)生和發(fā)展。如果能夠找出PFKFB3的生物節(jié)律性與口腔癌癥之間的相互作用,并PFKFB3為藥物靶點,將時間療法應(yīng)用于口腔癌癥的治療中,無疑是為口腔癌癥的綜合治療及個性化治療提供了一個全新的思路。 2.研究材料與方法 (1)將購買獲得的人舌癌細胞系SCC9增殖培養(yǎng)后,采用血清饑餓處理的方法同步化,分6個時間點分別收集細胞,裂解后提取細胞的RNA,采用RT-PCR的方法探索該細胞PFKFB3, CLOCK, Bmal1, Per1以及Per2的生物節(jié)律性： (2)采用基因測序的方法獲得PFKFB3啟動子全序列,并利用軟件定位出啟動子上所有E-boxes的位置：利用質(zhì)粒轉(zhuǎn)染和熒光素酶報告檢測技術(shù)證實CLOCK、Bmal1及其復(fù)合物對PFKFB3表達的調(diào)控機制,及在不同時間點下PFKFB3的表達差異； (3)以SCC9為細胞模型,以3PO為PFKFB3的靶向抑制劑,利用RT-PCR.細胞流式等技術(shù),體外證實不同時間點下,3PO抑制PFKFB3表達的能力是否有所差異,以及時間療法對細胞生物行為的影響。 3.研究結(jié)果 (1) PFKFB3基因在舌癌細胞中表達具有明顯的生物節(jié)律性,具有早晨表達被促進,夜間表達被抑制的規(guī)律。生物鐘核心正反饋基因CLOCK在舌癌細胞表達的生物節(jié)律性與PFKFB3基因極其相似；而生物鐘核心正反饋基因Bmal1表達紊亂,持續(xù)被抑制在極低水平；生物鐘核心負反饋基因Per1及Per2在舌癌細胞中表達的生物節(jié)律性具有雙高峰; (2) PFKFB3啟動子上有33個E-box,其中包括一個嚴格的Bmal1/CLOCK復(fù)合體結(jié)合位點(CACGTGA),同時證實,CLOCK/Bmal1復(fù)合體對PFKFB3轉(zhuǎn)錄翻譯的調(diào)控規(guī)律為：增加CLOCK的表達,可顯著提高PFKFB3基因的轉(zhuǎn)錄水平：而這種作用會被Bmal1抑制;將CLOCK變異后,PFKFB3基因的表達幾乎接近正常細胞水平；因此PFKFB3基因的節(jié)律性表達中,CLOCK起的作用更為關(guān)鍵； (3)體外不同時間點給予舌癌細胞PFKFB3抑制劑3PO刺激,ZT7時癌細胞的增殖能力可被顯著抑制,凋亡能力可被顯著促進;而ZT19這一時間點下,藥物效果無顯著差異；同時,在兩個時間點下,PFKFB3抑制劑3PO對舌癌細胞的細胞周期均無明顯的影響。 4.研究結(jié)論 本研究首次從細胞的基因水平證實,PFKFB3在舌癌細胞中不僅表達量增高,而且具有生物節(jié)律性,這一生物節(jié)律性極有可能受到CLOCK/Bmal1復(fù)合體的直接調(diào)控,其中CLOCK可能占有更為主導(dǎo)的優(yōu)勢。同時,本研究通過體外實驗驗證了這一結(jié)論,并證實ZT7時間點下應(yīng)用抗癌藥物3PO,更有助于抑制細胞的增殖,促進細胞的凋亡,從而將抗癌藥效最大化,為時間治療在口腔癌癥治療中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：PFKFB3 生物鐘紊亂 舌癌 CLOCK Bmall 3PO 時間療法
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R739.86
【目錄】：

• 縮略詞表7-9
• 中文摘要9-13
• Abstract13-17
• 引言17-22
• 參考文獻20-22
• 第一部分 舌癌細胞中PFKFB3及核心生物鐘基因生物節(jié)律性的檢測22-42
• 1. 材料23-24
• 2. 方法24-29
• 3. 結(jié)果29-32
• 4. 討論32-34
• 5. 小結(jié)34
• 參考文獻34-42
• 第二部分 生物鐘核心基因CLOCK/Bmal1對PFKFB3轉(zhuǎn)錄翻譯的調(diào)控及其機制42-60
• 1. 材料43-45
• 2. 方法45-52
• 3. 結(jié)果52-55
• 4. 討論55-56
• 5. 小結(jié)56
• 參考文獻56-60
• 第三部分 體外探查利用PFKFB3的生物節(jié)律性有效抑制舌癌進程的機制60-75
• 1. 材料61-62
• 2. 方法62-65
• 3. 結(jié)果65-71
• 4. 討論71-72
• 5. 小結(jié)72
• 參考文獻72-75
• 全文結(jié)論75-77
• 綜述77-95
• 參考文獻84-95
• 附件95-102
• 致謝102-104

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