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文档简介

七+ 叫八 研究背景 大肠癌是一种常 上升的趋势。转移是癌症治疗中的难点,乃患者死亡的主要原因,因此探讨大 肠癌转移的分子机制,寻找有效的预防和治疗途径是大肠癌研究的重要内容。 上皮细胞间质转化态( e p i t h e l i a l m e s e n c h y m a lt r a n s i t i o n ,e m t ) ,是指上皮细胞 在特定的生理和病理情况下向问充质细胞转分化的现象,目前e m t 被看成导致 肿瘤进展的病理过程,与侵袭和转移有关系。在e m t 的过程中,细胞之间的粘 附减少,上皮细胞极性丧失,与周围基质细胞的接触减少,细胞迁移和运动能 力增强,同时细胞表型发生改变,丧失上皮表型,如角蛋白丝,e 钙粘素 ( e c a d h e r i n ) ,而获得间质表型,如波形蛋白( v i m e m i n ) ,纤维连接蛋白,n 钙粘素,a s m a 等。其中e c a d h e r i n 水平的下降可以导致细胞的粘附力降低, 使细胞获得易于侵袭和转移的特性,e c a d h e r i n 表达的丢失已经被认为是e m t 最显著的特征。目前认为e m t 的发生过程是由精确的细胞内信号转导机制调控, 由微环境因子作用于细胞表面特异性受体,将信号转入细胞内,诱导细胞通路 的改变,最终导致基因表达的改变。 t i a m l 基因( tl y m p h o m ai n v a s i o na n dm e t a s t a s i s ) 是从鼠t 淋巴瘤中克隆出来 的基因,全称t 淋巴瘤侵袭转移诱导因子l 。t i a m l 几乎在所有的肿瘤细胞中都 中文摘要 表达,但表达水平根据肿瘤细胞侵袭转移能力的不同而不同。其在肺癌、乳腺 癌、卵巢癌、喉癌、结肠癌等多种恶性肿瘤组织中呈阳性表达并与侵袭转移密 切相关。t i a m l 对于控制细胞形态、粘附和运动以及信号传导都有重要作用,并 能够诱导肿瘤细胞的侵袭转移。 文献报道结肠癌中高表达t i a m l 的细胞也高表达v i m e n t i n ,具有更多的转 移表型,同时e c a d h e r i n 的表达减少。本课题组前期通过免疫组化检测大肠癌组 织中t i a m l 与e m t 标志物的表达,显示t i a m l 的表达与上皮表型标志物 e c a d h e r i n 、c k 呈正相关,而与间质标志v i m e n t i n 呈负相关。证实t i a m l 与大 肠癌的分化和转移有关,其促进大肠癌转移的机制可能与e m t 发生有关。并且 发现t i a m l 基因表达沉默可逆转l o v o 细胞的e m t 表型,同时其侵袭转移的能 力减弱。那么对于不同转移能力的大肠癌细胞,t i a m l 与e m t 标记物的表达情 况怎样? 两者又有何关系? 将在本研究中探讨。 t g f d l 是一种具有多种生物学活性的多肽生长因子,可影响肿瘤细胞的形 态,改变其运动及侵袭能力,并能诱导大肠癌细胞发生e m t ,此过程由诸多细 胞因子和蛋白一起参与,共同调节。m m p 一2 的主要作用是降解细胞外基质,与 肿瘤e m t 的发生密切相关,影响肿瘤细胞的增值和迁移等行为。由此可见t i a m l 、 t g f b 1 和m m p 2 促进肿瘤侵袭转移都与e m t 的发生有关,那么它们之间是否 有关联? 需进一步研究证实。 近年有文献报道e m t 与非e m t 细胞是共同完成自发转移的过程,e m t 细 胞通过降解细胞周围基质和血管壁,为非e m t 细胞的侵袭转移铺平道路。此观 点与以往认为的发生e m t 的肿瘤细胞,其迁移能力比非e m t 细胞强有不同之 处。那么在大肠癌中发生e m t 的细胞和非e m t 细胞之间是否也存在这样的协 同关系呢? 本研究将重点从以上三个方面探讨e m t 及其相关因素t i a m l 、t g f d l 和 m m p 。2 与大肠癌转移的关系,初步探讨e m t 及非e m t 的细胞在大肠癌侵袭转 移中的作用。 硕士学位论文 目的 1 、检测刁i 同转移能力的大肠癌细胞系中t i a m l 与e m t 标记物的表达并分析两 者之间的关系。 2 、探讨t i a m l 、t g f d l 和m m p 一2 在大肠癌e m t 中的关系。 3 、探讨e m t 及非e m t 的细胞在大肠癌侵袭转移中的作用。 方法 1 、用r e a lt i m e r tp c r 法分析t i a m lm r n a ,e c a d h e r i nm r n a 和v i m e n t i n m r n a 在6 种大肠癌细胞系中的表达情况;通过免疫组化检测t i a m l , e c a d h e r i n 和v i m e n t i n 在l o v o 和h t 2 9 中的表达;通过考马斯亮蓝染色观察 l o v o 和h t 2 9 的细胞骨架。 2 、免疫组化检n - 应用免疫组化二步法,检测2 3 例大肠正常组织、8 5 例大肠 癌和2 8 例淋巴结转移癌中t g f 一 3 1 和m m p 一2 的表达,结合本课题组前期实 验t i a m l 和e c a d h e r i n 在人大肠癌组织中表达的结果,探讨t i a m l 与t g f 3 1 , m m p 2 在大肠癌e m t 中的关系。 3 、使用t g f 1 3l 长期诱导大肠癌h t 2 9 细胞;应用荧光定量p c r 检测诱导前后 细胞的t i a m l m r n a 、e c a d h e r i nm r n a 和v i m e n t i nm r n a 的表达;h e 染色 观察细胞形态;考马斯亮蓝染色观察细胞骨架;划痕实验观察刺激前、刺激 后及两者混合培养后细胞的迁移运动情况。将绿色和红色荧光蛋白质粒分别 转染发生e m t 的h t 2 9 t g f 1 3l 和非e m t 的h t 2 9 细胞,使之分别标记上 绿光和红光,两者混合培养,进行划痕实验,观察两种细胞的运动情况。 结果 1 、t i a m l 与e m t 标记物在不同转移能力的大肠癌细胞系中的表达 通过对样本定量p c r 的c t 值进行相对定量计算分析,经统计学分析结 l i i 中文摘要 果发现s w 4 8 0 ,s w 6 2 0 ,s w 4 8 0 m 5 ,h t 2 9 ,l o v o 和l s l 7 4 t 中t i a m lm r n a 表达量的平均秩次分别为1 3 0 0 ,9 6 7 ,1 7 0 0 ,2 3 3 ,1 0 0 0 ,5 0 0 ,差异具有 统计学意义( x2 = 1 4 8 3 9 ,p = 0 0 11 ) 。e c a d h e r i nm r n a 的表达量的平均秩 次分别为8 o o ,1 4 0 0 ,1 1 0 0 ,1 7 0 0 ,2 o o ,5 o o ,差异具有统计学意义( x 2 = 1 6 7 1 7 ,p = o 0 0 5 ) 。v i m e n t i nm r n a 的表达量秩次分别为1 1 0 0 ,1 4 0 0 , 8 o o ,4 0 0 ,1 7 0 0 ,3 0 0 ,差异具有统计学意义( x2 = 1 6 2 2 5 ,p _ 0 0 0 6 ) 。 细胞免疫化学染色检测l o v o 细胞的t i a m l 表达呈阳性( + + ) ,v i m e n t i n 表达呈强阳性( 卅) ,都定位于胞浆,e c a d h e r i n 表达呈阴性( 一) ;h t 2 9 细胞的e c a d h e r i n 表达呈阳性( + + ) ,定位于胞膜上,t i a m l 和v i m e n t i n 表 达阴性( 一) 。l o v o 细胞为长梭形或星芒状,两端有较长较细的突起,细胞 浆内可见骨架蛋白成蓝色丝网状结构,胞核周围可见点状肌动蛋白小体, h t 2 9 细胞大多呈椭圆形,细胞浆少,丝网状的骨架蛋白结构及点状肌动蛋 白小体少。 2 、t i a m l 、t g f b 1 和m m p 一2 在大肠癌e m t 中的关系 t g f - b 1 在大肠癌和淋巴结转移癌的部分病例中表达减弱或缺失,与大肠 硕士学位论文 t i a m l 与t g f p l 、m m p - 2 表达呈正相关( r = 0 2 0 9 ,p - o 0 15 ;r = 0 4 8 6 , p = o 0 0 0 ) ;t g f - d 1 与e - c a d h e r i n 的表达呈负相关,与m m p 2 的表达呈正相 关( r - 一0 1 9 6 ,e = o 0 2 4 ;r = 0 4 4 5 ,p = o 0 0 0 ) ;m m p 一2 与e c a d h e r i n 的表达 无显著相关( r _ o 0 4 8 ,p _ 一0 5 8 2 ) 。 3 、e m t 及非e m t 细胞在大肠癌侵袭转移中的作用 1 0 n g m lt g f p 1 连续刺激h t 2 9 细胞1 0 d 后,r e a l t i m er t - p c r 检测 h t 2 9 中e c a d h e r i n 表达下降,差异具有统计学意义( l 2 9 6 9 ,p _ 0 0 4 1 ) , v i m e n t i n 表达上调,差异具有统计学意义( l 3 9 8 5 ,p _ 0 0 1 6 ) ,t i a m l 的表 达差异无统计学意义( l 0 9 1 0 ,p _ 0 4 1 4 ) 。刺激前的h t 2 9 细胞为椭圆形, 呈融合性生长,细胞间的黏附紧密。 t g f 3 1 连续刺激4 0 d 后,细胞形态较之前变梭,细胞间连接不紧密,生 长分散。考马斯亮蓝染色观察刺激后的h t 2 9 细胞蓝色丝网状结构的骨架蛋 白明显增多,相邻细胞间骨架连接不如刺激前紧密。细胞划痕实验结果显示 h t 2 9 细胞成融合生长,迁移速度不及刺激后的h t 2 9 细胞快,两者混合培养 后,混合细胞的迁移速度比h t 2 9 快,但比刺激后的h t 2 9 细胞稍慢,在迁移 速度较快的细胞中圆形和梭形的细胞均能见到。使用1ug 的红色和绿色荧 光质粒d n a 转染细胞2 4 h 后转染效率最高。混合培养两种发光的细胞,进行 划痕实验,4 8 h 后可见细胞迁移生长,红色和绿色的细胞在迁移生长的过程 中分布均匀。 结论 1 、部分大肠癌细胞的侵袭转移是与t i a m l 诱导e m t 有关的。 2 、t i a m l 、t g f b l 和m m p - 2 在大肠癌e m t 的过程中有可能有着相互协同作用。 3 、t g f p 1 可诱导大肠癌细胞发生e m t 。 4 、大肠癌中e m t 化的细胞可以加速非e m t 化细胞的侵袭转移速度。 关键词大肠癌t i a r a le m tt g f 一81y y p - 2 v o f p r e v e n t i o na n d t r e a t m e n to fc o l o r e c t a lc a n c e ra r ei m p o r t a n tc o n t e n t so ft h es t u d y e p i t h e l i a l - m e s e n c h y m a lt r a n s i t i o n ( e m t ) r e f e r st ot h ee p i t h e l i a l c e l l si na p a r t i c u l a rp h y s i o l o g i c a la n dp a t h o l o g i c a lc o n d i t i o n st r a n s f e rt ot h em e s e n c h y m a l c e l l s e m ti sc u r r e n t l ys e e na st h ep a t h o l o g i c a lp r o c e s sl e a d i n gt ot u m o rp r o g r e s s i o n , i n v a s i o na n dm e t a s t a s i s i nt h ep r o c e s so fe m t , t h ec e l l c e l la d h e s i o ns y s t e mf u n c t i o n d o w n ,r e d u c e di n t e r a c t i o nw i t ht h es u r r o u n d i n gc e l l sa n ds t r o m a lc e l l s t h em o s t p r o m i n e n tf e a t u r eo fe m t i st h ec o m p l e t el o s so fe p i t h e l i a lt r a i t s ,s u c ha st h ek e r a t i n f i l a m e n t ,e c a d h e r i n ,a n da c q u i s i t i o n o fm e s e n c h y m a lc h a r a c t e r i s t i c s ,s u c ha s v i m e n t i n ,f i b r o n e c t i n ,n c a d h e r i n ,a - s m aa n ds oo n e c a d h e r i nr e d u c t i o nc a l l e n h a n c ec e l l c e l la d h e s i o n ,i n h i b i ti n v a s i o na n dm e t a s t a s i sc h a r a c t e r i s t i c s ,t h el o s so f e - c a d h e r i nh a sb e e nc o n s i d e r e dt ob et h em o s ts i g n i f i c a n tf e a t u r e so fe m t c u r r e n t l y c o n s i d e r e dt h e p r o c e s so fe m ti s ap r e c i s em e c h a n i s mo fi n t r a c e l l u l a rs i g n a l t r a n s d u c t i o nr e g u l a t i o n ,a n di sd e t e r m i n e db yt h em i c r o e n v i r o n m e n t a lf a c t o r s s p e c i f i cr e c e p t o ro nt h ec e l l ,i n d u c i n gc h a n g e si n c e l l u l a rp a t h w a y s ,e v e n t u a l l y l e a d i n g t og e n ee x p r e s s i o nc h a n g e a b s t r a c t t i a mlg e n e ( tl y m p h o m ai n v a s i o na n dm e t a s t a s i s ) w a sc l o n e df r o mam o u s et l y m p h o m a ,f u l ln a m eo ft h etl y m p h o m ai n v a s i o na n dm e t a s t a s i si n d u c i n gf a c t o r1 t i a ml e x p r e s s e di n a l lt u m o rc e l l sa n di t se x p r e s s i o nl e v e li n c r e a s e di na c c o r d a n c e 诵t 1 1t u m o rc e l li n v a s i o na n dm e t a s t a s i sc a p a c i t y i nl u n g ,b r e a s t ,o v a r i a nc a n c e r , l a r y n g e a lc a n c e r c o l o nc a n c e ra n do t h e rm a l i g n a n tt u m o r s ,t i a mls h o w e dp o s i t i v e e x p r e s s i o na n dh a dc l o s e l yl i n k e dw i t hi n v a s i o na n dm e t a s t a s i s t i a mlc a nc o n t r o lc e l l m o r p h o l o g y ,a d h e s i o na n dm o v e m e n t ,a n dh a da ni m p o r t a n tr o l ei ns i g n a l t r a n s d u c t i o n ,a n dc a ni n d u c et u m o rc e l li n v a s i o na n dm e t a s t a s i s i th a sr e p o r t e dt h a tc o l o nc a n c e rc e l l sw h i c hh a v eh i g he x p r e s s i o no ft i a m1a n d v i m e n t i na r ew i t ham o r em e t a s t a t i cp h e n o t y p e ,w h i l et h ee x p r e s s i o no fe c a d h e f i n r e d u c e d o u rg r o u ph a sd e t e c t e dt h ee x p r e s s i o no ft i a mla n de m tm a r k e r si n c o l o r e c t a lc a r c i n o m a b yi m m u n o h i s t o c h e m i s t r y , i n d i c a t i n g t h a tt i a mlw e r e n e g a t i v e l y c o r r e l a t e de - c a d h e f i na n dc k ,p o s i t i v e l yc o r r e c t e dv i m e n t i n t i a ml p r o t e i ne x p r e s s i o ni sc l o s e l yr e l a t e dt oe m ti nc o l o r e c t a lc a n c e r t i a mip o s s i b l e l y p r o m o t ec o l o r e c t a lc a n c e ri n v a s i o na n dm e t a s t a s i sb yi n d u c i n ge m t t i a m l g e n e s i l e n c i n gc a nr e v e r s et h ee m tp h e n o t y p eo fl o v oc e l l s ,w h i l ew e a k e n i n gi t sa b i l i t yt o i n v a s i o na n dm e t a s t a s i s s ow h a ta r et h er e l a t i o n s h i p sb e t w e e nt h ee x p r e s s i o no f t i a m la n de m tm a r k e r si nd i f f e r e n tm e t a s t a t i ca b i l i t yc o l o r e c t a lc a n c e rc e l l sl i n e s ? t h i sw i l lb ee x p l o r e di nt h i ss t u d y t g f - 1 31 c a na f f e c tt h em o r p h o l o g yo ft u m o rc e l l st oc h a n g et h e i rm i g r a t i o na n d i n v a s i o n ,a n di n d u c e de m t o fc o l o r e c t a lc a n c e rc e l l s t h i si sac o m p l e xp r o c e s s ,a n d i sa d j u s t e db yc y t o k i n e sa n dp r o t e i n sj o i nt o g e t h e r m m p - 2c a nd e g r a d ee x t r a c e l l u l a r m a t r i x ,a n di sc l o s e l yr e l a t e dt o t h eo c c u r r e n c e o fe m t , a f f e c t i n gt u m o rc e l l m i g r a t i o n t h i ss h o w st h a tt i a m l ,t g f - p la n dm m p - 2c a n p r o m o t et u m o ri n v a s i o n a n dm e t a s t a s i s ,a n da r er e l a t e dt ot h eo c c u r r e n c eo fe m t a r et h e r ea n yr e l a t i o n s h i p s i nt h e m ? i tw i l lb ec o n f i r m e db yt h ef u r t h e rs t u d i e s i t i sa l s or e p o r t e dt h a ne m ti sap r o c e s so fs p o n t a n e o u sm e t a s t a s i s ,a n dt h e e m tc e l l sa r er e s p o n s i b l ef o rd e g r a d a t i o nm a t r i xi nt h es u r r o u n d i n gc e l l s ,p a v i n g r o a d sf o ri n v a s i o na n dm e t a s t a s i so fn o n e m tc e l l s t h i sp o i n to fv i e wi sd i f f e r e n t f r o mt h ep a s tt h a tt h ee m tc e l l sh a v es t r o n g e ri n v a s i v et h a nn o n e m tc e l l s d ot h e p u r p o s e lt 0e x p l o r et h er e l a t i o n s h i p sb e t w e e nt i a mla n de m ti nd i f f e r e n tm e t a s t a t i ca b i l i t y c o l o r e c t a lc a n c e rc e l l l i n e s 2t oe x p l o r et h er e l a t i o n s h i pi nt i a ml ,t g f - dl ,m m p 一2a n de m ti nc o l o r e c t a l c a n c e r 3t 0e x p l o r et h er o l e so ft h ee m ta n dn o n e m tc e l l si nt h ei n v a s i o na n dm e t a s t a s i s o fc o l o r e c t a lc a n c e r m e t h o d s 1 、a n a l y s i st h ee x p r e s s i o no ft i a m lm r n a ,e c a d h e r i nm r n aa n dv i m e n t i nm r n a i nt h es i xk i n d so fc o l o nc a n c e rc e l ll i n e sw i t hr e a lt i m e r tp c r ;d e t e c t i n gt h e p r o t e i ne x p r e s s i o no ft i a m l ,e c a d h e r i n ,a n dv i m e n t i nw i t hi m m u n o h i s t o c h e m i c a li n t h el o v oa n dh t 2 9c e l l s ;o b s e r v e dl o v oa n dh t 2 9c y t o s k e l e t o nw i t hc o o m a s s i e b l u es t a i n i n g 2 、i m m u n o h i s t o c h e m i s t r y - t h ee x p r e s s i o n so ft g f - 1 3 1a n dm m p 一2w e r ed e t e c t e di n s p e c i m e n so f2 3n o r m a lc o l o r e c t a lt i s s u e ,8 5c o l o r e c t a lc a n c e ra n d2 8l y m p hn o d e m e t a s t a s i sb yi m m u n o h i s t o c h e m i c a l ( h r p ) m e t h o d a n a l y s i st h er e l a t i o n s h i p si n t i a m l 、e c a d h e r i n 、t g f - 1 3 1a n dm m p - 2 i nc o l o r e c t a lc a n c e r 3 、t g f - 1 3 1h a ss t i m u l a t e dc o l o nc a n c e rc e l l sh t 2 9f o ral o n gt i m e ,c a u s i n gh t 2 9 c e l l so c c u r r i n ge m t t h ee x p r e s s i o n so ft i a mlm r n a ,e c a d h e r i nm r n aa n d a b s t r a c t v i m e n t i nm r n ao fh t 2 9a n dh t 2 9 t g f p1c e l l sw h i c hh a v es t i m u l a t e db y t g f - p 1f o rlo dw e r ed e t e c t e db yf l u o r e s c e n c eq u a n t i t a t i v ep c r t h ec y t o s k e l e t o no f h t 2 9a n dh t 2 9 t g f plc e l l sw e r eo b s e r v e db yc o o m a s s i eb l u es t a i n i n g ,t h eg r e e n a n dr e df l u o r e s c e n tp r o t e i np l a s m i dw e r et r a n s f e c t e di n t oe m ta n dn o n e m tc e l l s r e s p e c t i v e l y , t h e nm i x e dc u l t u r i n gt w ok i n dc e l l s ,d o i n gs c r a t c he x p e r i m e n t s , o b s e r v i n gt h em o v e m e n to ft w o k i n d so fc e l l s r e s u l t s 1 、t h ee x p r e s s i o n so ft i a mla n de m tm a r k e r si nc o l o r e c t a lc a n c e rc e l ll i n e so f d i 虢r e n tm e t a s t a t i cc h a r a c t e r i s t i c c tv a l u e sw h i c ho b t a i n e db yp c rw e r ea n a l y s i s e dt h r o u g hc a l c u l a t i n gt h e r e l a t i v eq u a n t i t a t i v e ,s t a t i s t i c a la n a l y s i sf o u n dt h a tt h ee x p r e s s i o n sa v e r a g er a n ko f t i a m lm r n ai ns w 4 8 0 ,s w 6 2 0 ,s w 4 8 0 m 5 ,h t 2 9 ,l o v o ,a n dl s17 4 tw e r e 1 3 o o ,9 6 7 ,1 7 0 0 ,2 3 3 ,1 0 0 0 ,5 0 0 ,r e s p e c t i v e l y t h ed i f f e r e n c ew a ss t a t i s t i c a l l y s i g n i f i c a n t ( = 1 4 8 3 9 ,p = 0 0 11 ) t h ea v e r a g er a n ko fe x p r e s s i o nl e v e l so ft h e e - 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