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钙网蛋白(Calreticulin,CRT)是位于内质网上的一种钙结合蛋白,具有多种生物学功能并参与了细胞内的多条信号通路。例如胞内钙稳态、细胞粘附、蛋白质折叠等等。最近有大量研究表明CRT在多种恶性肿瘤中扮演了极其重要的角色,例如胶质母细胞瘤、神经母细胞瘤、肺癌、乳腺癌、胃肠道癌和尿路癌等等。上皮-间质转化(Epithelial-Mesenchymal Transition,EMT)是指上皮细胞在特定的生理和病理情况下向间质细胞转化的现象,与肿瘤的原位侵袭和远处转移有着密切的关系。之前有研究表明在CRT过表达的狗肾细胞系中,过表达CRT能够使狗肾细胞形态发生类似于EMT特征的变化。此外,与对照组细胞相比,CRT过表达细胞中EMT的上皮标记物E-cadherin的表达水平也发生了明显的下调。而在胃癌细胞中,过表达的CRT也能够调节EMT标记基因的表达。这些研究都表明,CRT与EMT之间有着密切的关系,CRT可能参与调控EMT的发生。但是CRT是通过什么信号机制来调控EMT,到目前为止研究的还不是很透彻。在本文中,我们使用10ng/mL的TGF-β1来诱导人非小细胞肺癌A549细胞发生EMT,建立了肺癌细胞EMT模型。接下来我们利用CRT过表达重组质粒和siRNA分别过表达或低表达CRT,研究了CRT对肺癌细胞发生EMT以及迁移能力的影响,并进一步研究了CRT调控肺癌细胞发生EMT的相关机制。主要实验结论如下: ①利用终浓度为10ng/mL的TGF-β1诱导48h,成功建立了肺癌细胞EMT模型,同时,CRT在EMT模型中高表达。 ②过表达CRT不能直接诱导肺癌细胞发生EMT,但却能够促进TGF-β1诱导的EMT。进一步的研究发现,沉默CRT抑制了TGF-β1诱导的EMT。 ③我们利用划痕实验研究了CRT对肺癌细胞迁移能力的影响。实验结果表明,过表达CRT基因,能够增强肺癌细胞的迁移能力;沉默CRT基因,能够抑制肺癌细胞的迁移能力。CRT对肺癌细胞的迁移能力具有正调控作用。 ④在10ng/mL的TGF-β1处理条件下,过表达CRT能够明显上调Smad2和Smad3的磷酸化水平。相反的,沉默CRT非常明显的抑制了TGF-β1诱导的Smad2和Smad3的活化。而Smad信号通路的特异性抑制剂SB-431542削弱了过表达CRT对TGF-β1诱导EMT的促进作用。实验结果证明,CRT可以通过Smad信号通路来调控TGF-β1诱导的EMT。 ⑤ TGF-β1诱导的EMT能够增强Thapsigargin(TG)诱导的内质网钙释放,同时也能增强钙池操纵的钙内流。过表达CRT能够增强TG诱导的内质网钙释放,但是并不能够影响钙池操纵的钙内流。而沉默CRT表达后,能够抑制TG诱导的内质网钙离子释放,抵消了TGF-β1对内质网钙离子释放的增强作用,但是对钙池操纵的钙内流没有影响。 ⑤利用钙离子激动剂 TG和钙离子螯合剂BAPTA-AM改变胞内钙离子浓度能够通过TGF-β1下游Smad信号通路来调控TGF-β1诱导的EMT。 综上所述,CRT能够通过 Smad信号通路来调控TGF-β1诱导的EMT。而TGF-β1诱导的EMT与胞内钙离子信号密切相关,CRT也部分参与了胞内钙离子信号的调控。研究结果证实,CRT能够成为一个新的干预EMT发生的靶点,可以为治疗肺癌的转移提供新的理论基础和治疗方法。