肺癌是嚴(yán)重威脅人類健康的惡性腫瘤之一。最新的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,肺癌死亡率已居惡性腫瘤中首位,而肺癌的發(fā)病率和死亡率仍呈上升趨勢(shì)。根據(jù)組織學(xué)類型的差異,肺癌分為小細(xì)胞肺癌(SCLC)和非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)兩種。其中,非小細(xì)胞肺癌病例占肺癌病例的85%以上,預(yù)后較差,5年生存率低。自噬在維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用。近幾年研究發(fā)現(xiàn),自噬參與調(diào)節(jié)生物體內(nèi)個(gè)體發(fā)育、細(xì)胞衰老、炎癥、免疫反應(yīng)和腫瘤發(fā)展等多種生理病理過程。機(jī)體內(nèi)自噬活性異常與包括肺癌在內(nèi)的多種惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。S100A4為S100家族的一種鈣結(jié)合蛋白,主要在成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和部分惡性腫瘤細(xì)胞中表達(dá)。大量研究表明S100A4在腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用。我們前期對(duì)S100A4在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用進(jìn)行了深入研究。研究發(fā)現(xiàn)S100A4+細(xì)胞能通過招募巨噬細(xì)胞促進(jìn)皮膚癌的發(fā)生,并通過激活巨噬細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子(NF-κB)信號(hào)通路促進(jìn)結(jié)腸癌的發(fā)展,然而S100A4是否通過參與自噬調(diào)節(jié),影響腫瘤的進(jìn)展尚不清楚。肥胖與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展具有顯著相關(guān)性,但肥胖與肺癌尤其是非小細(xì)胞肺癌間關(guān)系尚未得到詳細(xì)的論證,本文在初步探究了 S100A4在非小細(xì)胞肺癌中的作用及分子機(jī)制的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了 S100A4在肥胖疾病的作用,為下一步探索S100A4-肺癌-肥胖癥三者間關(guān)系提供了研究基礎(chǔ)。本文中的研究是復(fù)雜生物系統(tǒng)里的組成部分,是對(duì)整體系統(tǒng)理論研究的一個(gè)重要補(bǔ)充。本文的第一部分研究中使用臨床肺癌組織芯片得到生物學(xué)數(shù)據(jù),通過一種臨床中重要的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析手段-斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)(Spearman's correlation coefficient)分析S100A4表達(dá)與肺癌進(jìn)展的相關(guān)性,并利用S100A4基因敲除小鼠,以肺癌移植瘤為模型,通過t檢驗(yàn)方法分析正常組與基因敲除組間各參數(shù)差異的顯著性;結(jié)合肺癌細(xì)胞體外實(shí)驗(yàn)中對(duì)多組數(shù)據(jù)的單因素方差分析,探討了 S100A4對(duì)自噬的調(diào)節(jié)及在肺癌發(fā)展中的作用與分子機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)S100A4可通過β-連環(huán)蛋白(β-Catenin)信號(hào)和S100A4蛋白受體-晚期糖基化終末產(chǎn)物受體(RAGE)依賴的方式抑制自噬,促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌腫瘤的生長。在第二部分研究中,我們利用S100A4基因敲除小鼠,以高脂飼料(HFD)誘導(dǎo)的肥胖小鼠為模型,結(jié)合體外實(shí)驗(yàn),研究了 S100A4在肥胖癥中的作用與分子機(jī)制,研究發(fā)現(xiàn)S100A4能通過激活A(yù)kt信號(hào)通路抑制高脂誘導(dǎo)的肥胖和炎癥反應(yīng)。第一部分的創(chuàng)新性成果和主要工作如下:1.結(jié)合臨床肺癌標(biāo)本,分析了 S100A4與肺癌進(jìn)展的相關(guān)性。我們通過斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)分析發(fā)現(xiàn)S100A4蛋白在人肺腺癌組織中表達(dá)明顯上調(diào),且其表達(dá)與腫瘤大小和腫瘤分級(jí)呈正相關(guān)。2.以肺癌移植瘤為模型,探討了S100A4在肺癌發(fā)展中的作用及對(duì)自噬的調(diào)節(jié)功能。經(jīng)t檢驗(yàn)方法分析發(fā)現(xiàn)S100A4敲除小鼠肺癌腫瘤的生長明顯減慢;S100A4能通過激活β-Catenin通路抑制腫瘤組織的自噬促進(jìn)肺癌腫瘤的生長。3.結(jié)合體外實(shí)驗(yàn),探討了 S100A4影響自噬和腫瘤發(fā)展的分子機(jī)制。通過單因素方差分析多個(gè)不同處理組的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):外源性S100A4蛋白和胞內(nèi)過表達(dá)S100A4均能抑制饑餓誘導(dǎo)的自噬,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖;S100A4通過激活β-Catenin信號(hào)通路抑制肺癌細(xì)胞的自噬,促進(jìn)細(xì)胞存活與增殖,β-Catenin信號(hào)通路阻斷后,S100A4對(duì)腫瘤細(xì)胞的自噬抑制作用明顯減弱;S100A4對(duì)腫瘤細(xì)胞的自噬抑制是RAGE受體依賴性的,將RAGE受體阻斷后,S100A4對(duì)肺癌細(xì)胞A549和LLC的自噬抑制作用和促進(jìn)增殖作用消失。第二部分的創(chuàng)新性成果和主要工作如下:1.S100A4在脂肪組織的間質(zhì)細(xì)胞中表達(dá),經(jīng)t檢驗(yàn)方法分析發(fā)現(xiàn)S100A4蛋白在高脂誘導(dǎo)的肥胖模型中表達(dá)降低。2.脂肪組織中間質(zhì)細(xì)胞來源的S100A4能夠抑制HFD誘導(dǎo)的肥胖。在高脂飼料誘導(dǎo)后,t檢驗(yàn)顯示與對(duì)照組相比,S100A4敲除小鼠更加肥胖,肝臟中脂肪沉積增多,炎癥反應(yīng)增強(qiáng),血清中膽固醇和甘油三酯含量明顯增高。3.利用3T3-L1脂肪前體細(xì)胞系,分別通過細(xì)胞外S100A4蛋白刺激、胞內(nèi)過表達(dá)和敲低S100A4后,單因素方差分析多個(gè)不同處理組數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)S100A4通過激活細(xì)胞內(nèi)胰島素相關(guān)通路Akt,下調(diào)炎癥因子和脂肪生成因子的表達(dá)。綜上所述,依托多種數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,本研究發(fā)現(xiàn)S100A4可通過β-Catenin信號(hào)和S100A4蛋白受體RAGE依賴的方式抑制自噬,促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌的進(jìn)展。該發(fā)現(xiàn)揭示了 S100A4在腫瘤的進(jìn)展中發(fā)揮著重要的作用,同時(shí)也將為人們研發(fā)新的腫瘤治療藥物提供了新的參考。另外,S100A4在肥胖中卻顯示出保護(hù)性作用,表現(xiàn)為抑制肝臟及脂肪細(xì)胞中的脂肪生成和炎癥,提示S100A4可應(yīng)用于肥胖癥及代謝綜合癥(脂肪肝、糖尿病等)的治療藥物的開發(fā)。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R734.2;R589.2
【部分圖文】：

＾邋Ｚ邋＾邐Ｔ＿ｒ邋ｇｒａｄｅ邐＃邐＃邐，逡逑圖１－２肺腺癌組織中Ｓ１００Ａ４表達(dá)統(tǒng)計(jì)逡逑ａ．在腫瘤組織中Ｓ１００Ａ４陰性、低表達(dá)和高表達(dá)所占病例的百分比；ｂ．Ｓ１００Ａ４陰性、低和高逡逑表達(dá)在不同腫瘤級(jí)別中的百分比；ｃ．不同Ｓ１００Ａ４表達(dá)水平的肺腺癌患者的平均腫瘤大小逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－２邋Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｓ１００Ａ４邋ｉｎ邋ｌｕｎｇ邋ａｄｅｎｏｃａｒｃｉｎｏｍａ邋ｔｉｓｓｕｅｓ逡逑ａ．邋Ｐｅｒｃｅｎｔ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｃａｓｅｓ邋ｅｘｐｒｅｓｓｉｎｇ邋Ｓ１００Ａ４邋ｉｎ邋ｃａｒｃｉｎｏｍａ邋ｔｉｓｓｕｅｓ；邋ｂ．邋Ｐｅｒｃｅｎｔ邋ｏｆ邋Ｓ１００Ａ４邋ｎｅｇａｔｉｖｅ，邋ｌｏｗ逡逑ａｎｄ邋ｈｉｇｈ邋ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ邋ｉｎ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｔｕｍｏｒ邋ｇｒａｄｅｓ；邋ｃ．邋Ａｖｅｒａｇｅ邋ｔｕｍｏｒ邋ｓｉｚｅ邋ｉｎ邋ｌｕｎｇ邋ａｄｅｎｏｃａｒｃｉｎｏｍａ逡逑ｐａｔｉｅｎｔｓ邋ｗｉｔｈ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋Ｓ１００Ａ４邋ｐｒｏｔｅｉｎ邋ｌｅｖｅｌｓ．逡逑中、強(qiáng)，圖１－１）。根據(jù)Ｚｈａｎｇ等人的半定量評(píng)分法［１（）１］，我們對(duì)Ｓ１００Ａ４免疫組化逡逑結(jié)果進(jìn)行了打分

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本文編號(hào)：2813236