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目的:转化生长因子-β(Transforming growth factor-β,TGF-β)是一种多功能的细胞因子,在恶性肿瘤的发生、发展中具有双重调节作用。TGF-β在多种肿瘤微环境中呈较高的表达水平,及其相关的信号传导通路被激活在肿瘤的发生、发展中扮演着重要的角色。国外已有研究表明,TGF-β通过对钙离子平衡的调节参与了胰腺癌的发生及发展,然而其对肝细胞癌的作用机制尚不清楚。钙离子是细胞内信号传导过程中重要的第二信使,细胞内钙离子平衡的紊乱参与肿瘤细胞的多种生物学行为,如肿瘤的生长、转移、侵袭和分化,是恶性肿瘤细胞发生、发展的重要因素。因此,本课题旨在研究TGF-β调控细胞内钙离子浓度对肝细胞癌增殖、迁移及侵袭的影响。方法:(1)激光扫描共聚焦显微镜下动态观察TGF-β(10ng/ml)调控肝癌细胞HepG2细胞内Ca2+浓度的变化,以及SOC(store-operated calcium channel)型钙通道阻断剂(2-APB)、钠钙交换器NCX1特异性阻断剂(KB-R7943)对TGF-β调控细胞内Ca2+浓度的影响。(2)运用RT-PCR技术、Western-Blot技术检测TGF-β刺激后,肝癌细胞株HepG2、SMMC-7721细胞中瞬势受体电势通道TRPC-6、钠钙交换器NCX1的mRNA和蛋白质的表达变化。(3)采用细胞增殖实验(MTT比色法、EdU标记法)观察TGF-β对HepG2细胞增殖的影响,迁移、侵袭实验(划痕法、Transwell法)观察TGF-β对HepG2细胞迁移以及侵袭的影响,以及2-APB、KB-R7943对TGF-β介导细胞行为的影响。(4)采用RT-PCR、Western blot技术检测TGF-β诱导肝癌细胞HepG2发生EMT转变的重要标志物。结果:(1)在细胞外液有Ca2+(2mM)的环境下,TGF-β能诱导HepG2、SMMC-7721细胞内Ca2+浓度的瞬时升高,并且给予SOC阻断剂2-APB或NCX1阻断剂KB-R7943均能部分抑制TGF-β介导的细胞内Ca2+浓度的升高,但2-APB比KB抑制作用更显著。而在细胞外液无Ca2+的环境下,TGF-β刺激后细胞内Ca2+浓度未见明显改变。肝细胞癌组织中NCX1和TRPC6的表达明显高于正常肝组织。TGF-β刺激HepG2、SMMC-7721细胞24h和48h后,细胞内TRPC-6以及NCX1表达均明显升高(P<0.05)。特异性的TRPC6或NCX1 shRNA都明显抑制了TGF-β导致的细胞内该增加。TGF-β对HepG2、SMMC-7721细胞有明显促增殖、促迁移及促侵袭作用(P<0.01),2-APB、KB以及TRPC6或NCX1 shRNA都明显抑制了TGF-β对肝细胞癌的细胞行为的影响(P<0.05)。TGF-β刺激HepG2细胞后,上皮细胞钙粘素E-cadherin的mRNA和蛋白质表达发生下调(P<0.05),2-APB、KB以及Bapta-am能抑制TGF-β诱导的E-cadherinmRNA的表达下调(P<0.05)。免疫共沉淀的结果显示TRPC6和NCX1相互作用。结论:(1)TGF-β通过激活细胞膜上的TRPC-6以及钠钙交换器NCX1,诱导细胞内Ca2+浓度的升高。(2)TGF-β可诱导HepG2、SMMC-7721细胞中TRPC-6以及NCX1的表达上调。(3)TGF-β对HepG2和SMMC-7721细胞有明显促增殖、迁移以及侵袭的作用。TRPC-6以及NCX1参与了TGF-β对肝癌细胞行为的影响。(4)TGF-β可能通过调控细胞内钙离子浓度的变化从而诱导HepG2细胞EMT转变。