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(1)生物钟基因Npas2在人乳腺癌中的表达及其临床意义目的:研究生物钟基因Npas2在乳腺癌中的表达,探讨其与乳腺癌发生、发展的关系。方法:应用免疫组织化学技术分析30例乳腺浸润癌、20例瘤旁正常乳腺组织、20例乳腺癌前病变(小叶原位癌10例和乳管内乳头状瘤10例)和20例乳腺纤维瘤中Npas2的表达情况。其中对10例乳腺小叶原位癌和30例乳腺浸润癌按国际抗癌联盟(UICC)分期标准进行分期,其中T0期10例,I期9例、II期16例和III期5例;有淋巴结转移者11例,无淋巴结转移者19例。采用Motic Images Advanced3.2图像分析仪,在200倍镜下连续观察5个视野检测,测量灰度值,以灰度值表示Npas2蛋白阳性表达的高低,灰度值越小,说明Npas2蛋白阳性表达越高;灰度值越大,说明Npas2蛋白阳性表达越低。结果:Npas2蛋白在正常乳腺组织、乳腺癌前病变和浸润癌中均有表达,特异性着色位于细胞浆内,呈棕色颗粒。Npas2蛋白在正常乳腺组织中呈阳性表达,其灰度值为(114.3±2.31),在浸润癌中表达明显降低,呈淡黄色或着色较浅,其灰度值(159.5±6.79),两组比较差异有显著性意义。在乳腺癌前病变中呈阳性表达,其抗体灰度值为(132.3±2.11),在乳腺纤维瘤中Npas2表达明显减弱或不表达,其灰度值(206.3±3.02);在I期、II期和III期乳腺浸润癌中Npas2的表达依次降低,其抗体灰度值分别为(142.3±2.46),(161.2±4.22)和(176.3±2.93)。与T0期和I期乳腺癌比较,在II期和III期乳腺癌中Npas2表达明显减弱,差异有统计学意义(P<0.05)。在乳腺浸润癌中,无淋巴结转移组和有淋巴结转移组Npas2表达的灰度值分别为(156.8±3.23)和(166.3±4.04),两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。考虑可能纳入的样本数不够有关。结论:Npas2在乳腺癌中表达明显下调,与乳腺癌的发生、病理和临床分期关系密切。Npas2低表达与肿瘤瘤体大小、浸润深度有关,Npas2高表达可能是在乳腺癌发展中具有保护性作用。在乳腺癌癌前病变中Npas2表达增强,提示其可能在阻止癌前病变恶变中发挥作用。Npas2功能降低可能是乳腺癌发生的一个重要因素。(2)刺五加黄酮对MCF-7细胞系中Npas2和Per2表达的影响和抗肿瘤机制目的:通过检测刺五加黄酮对MCF-7细胞中Npas2和Per2的表达和对MCF-7细胞生长抑制作用以及对细胞增殖、凋亡相关蛋白表达和基因组稳定性的影响,探讨刺五加黄酮调节昼夜节律和抗肿瘤的机制。方法:采用MTT法检测不同浓度的刺五加黄酮对MCF-7细胞生长抑制作用;应用流式细胞仪检测刺五加黄酮对MCF-7细胞周期的影响;采用实时定量PCR的方法检测不同浓度的刺五加黄酮作用MCF-7细胞,不同时间点细胞周期相关蛋白Cyclin D1和P21转录的影响;应用免疫荧光染色方法检测刺五加黄酮对MCF-7细胞生物钟基因Npas2和Per2表达的影响,采用软件定量Npas2和Per2的荧光表达强度。采用Tunel细胞凋亡检测方法观察不同浓度的刺五加黄酮对MCF-7细胞凋亡的诱导作用,细胞凋亡指数评估采用同一视野中凋亡阳性细胞的百分率显示。采用免疫荧光法检测刺五加黄酮对MCF-7细胞Bax、Bcl-2和c-myc等凋亡相关蛋白表达水平的影响。采用实时定量PCR法观察Brg1转录水平的变化和采用免疫荧光法检测对Brg1蛋白表达的影响。采用Western Blotting方法检测刺五加黄酮作用MCF-7细胞,在6h、12h和24h时间点的总pRb和磷酸化pRb蛋白的表达变化。图像分析扫描蛋白条带灰度,以细胞内总pRb蛋白-磷酸化pRb蛋白灰度为去磷酸化pRb表达量,以ppRb/pRb和(pRb-ppRb)/pRb进行半定量分析。结果:浓度为100μmol/L的刺五加黄酮可使MCF-7细胞中Npas2和Per2表达强度明显增加(p<0.01),能抑制MCF-7细胞在体外的增殖,且抑制作用有明显的剂量和时间依赖性。作用24h后在浓度低于75μmol/L时对MCF-7细胞生长没有抑制作用,甚至其抑制细胞生长作用反而下降,出现促进细胞增殖的现象;作用48h后抑制MCF-7细胞生长的浓度提前到75μmol/L。浓度为100μmol/L的刺五加黄酮作用MCF-7细胞后,使G1期细胞增多,S细胞减少,G2/M期细胞减少,表明刺五加黄酮既可阻止细胞由G1期进入S期,也可阻止进入分裂期,抑制细胞有丝分裂,表明刺五加黄酮可能通过改变细胞周期来抑制肿瘤细胞生长。浓度为50μmol/L刺五加黄酮作用MCF-7细胞24h后Cyclin D1基因转录水平明显增高,100μmol/L刺五加黄酮作用后Cyclin D1基因转录水平明显增高,且时间提前到6h,12h下降到正常水平。P21基因转录水平与刺五加黄酮的浓度无关,早期6h时间点转录增强,12-24h表达水平下降。正常培养的MCF-7细胞,偶见细胞凋亡阳性细胞,浓度为50μmol/L刺五加黄酮作用后细胞凋亡指数为0.8%,100μmol/L后细胞凋亡指数增加为5.2%,200μmol/L后细胞凋亡指数为12.6%,结果表明浓度为200μmol/L刺五加黄酮能诱导MCF-7细胞发生凋亡(p<0.01)。随着刺五加黄酮剂量增加,细胞凋亡指数也增加。浓度为100μmol/L的刺五加黄酮作用后,采用软件定量荧光表达强度显示Bax表达强度明显增加(p<0.01),Bcl-2表达强度明显减弱(p<0.01),c-myc蛋白表达强度明显减弱,Bax/Bcl-2比值明显增加。浓度为50和100μmol/L刺五加黄酮使Brg1基因转录6h有增高的趋势,12h时达峰值(p<0.01),24h降至正常水平以下。100μmol/L的刺五加黄酮作用MCF-7细胞12h和24h后磷酸化pRb蛋白表达下降,去磷酸化的pRb蛋白增加,有明显统计学差异(p<0.05)。结论:1.浓度为100μmol/L的刺五加黄酮可使MCF-7细胞Npas2和Per2蛋白表达增强,Npas2和Per2蛋白表达增强可能是刺五加黄酮调整昼夜节律和抗肿瘤的机制;2.浓度为150μmol/L的刺五加黄酮在体外抑制MCF-7细胞增殖,通过改变细胞周期和调控细胞周期蛋白Cyclin D1和P21的表达抑制肿瘤细胞的增殖;3.浓度为200μmol/L刺五加黄酮可诱导细胞凋亡,通过下调抑制凋亡基因Bcl-2及上调促凋亡基因Bax的表达来诱导细胞凋亡,进而发挥抗肿瘤的作用;4.浓度100μmol/L刺五加黄酮可促进MCF-7细胞Brg1、Npas2和Per2等基因的表达,提示生物钟基因Npas2和Per2及抑癌基因Brg1可能在乳腺癌发生中发挥作用。浓度为100μmol/L刺五加黄酮使MCF-7细胞pRB处于低磷酸化状态,调控细胞周期调控点使细胞周期停滞,使细胞有时间进行修复,维持DNA稳定,提示刺五加黄酮可能在维持基因组稳定性中发挥作用。