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黄曲霉毒素(Aflatoxin,AF)是一类具有肝毒性和强致癌性的真菌毒素,包括AFB1、AFG1、AFM1等。本研究组前期研究发现长期灌胃BALB/c小鼠AFG1可以诱导肺腺癌,肺组织高表达炎症相关重要信号分子NF-κB和STAT3;而在诱导肺癌发生前期,AFG1可以诱导肺组织慢性炎症反应,超氧化物歧化酶SOD-2表达明显升高。SOD-2是细胞一种主要的抗DNA氧化损伤关键酶,在调节氧化应激中至关重要。有文献报道SOD-2参与许多恶性肿瘤的侵袭和转移。另有文献报道紫外线照射可以激活TNF-α/NF-κB信号通路介导SOD-2的表达。那么SOD-2是否在AFG1诱导的肺癌细胞的浸润转移中发挥作用?AFG1诱导的炎症反应是否影响SOD-2表达?探讨这一问题可以进一步揭示AFG1诱导炎症反应在肺腺癌发生发展中的作用机制。综上所述,首先在前期AFG1诱导的小鼠肺腺癌标本,检测是否出现肿瘤炎症微环境,以及SOD-2表达与肿瘤增殖、浸润转移的关系;在此基础上,在第二部分我们拟在细胞水平给予AFG1和TNF-α刺激肺腺癌细胞A549和巨噬细胞系THP-1(MΦ-THP-1),模拟AFG1诱导的肿瘤炎症微环境,探讨炎症反应上调SOD-2表达的作用机制,及其介导肺癌细胞EMT、浸润转移机制。最后在第三部分,收集人肺腺癌组织标本,探讨炎症细胞因子TNF-α和SOD-2的表达,及其与癌细胞增殖相关蛋白表达的相关关系。第一部分炎症细胞因子、SOD-2、EMT及侵袭、增殖相关指标在AFG1诱导的小鼠肺腺癌中的表达目的:探讨在长期灌胃AFG1诱发的小鼠肺腺癌标本中,是否出现以肿瘤细胞高表达炎症细胞因子TNF-α及IL-6、癌旁巨噬细胞增加为表现的炎症相关微环境,以及SOD-2、EMT及侵袭、增殖相关指标的表达情况。方法:取前期AFG1诱导的小鼠肺腺癌标本,采用IHC和Western Blot方法检测炎症细胞因子IL-6和TNF-α、EMT指标E-cadherin、vimentin、α-SMA和Twist1、侵袭指标MMP-2和MMP-9、增殖相关蛋白以及SOD-2的表达情况。结果:1.AFG1诱导小鼠肺腺癌组织中出现炎症相关微环境在AFG1诱导的小鼠肺腺癌组织中IL-6和TNF-α表达升高(P<0.05),CD68+巨噬细胞数量增加,提示AFG1诱导出现肺腺癌相关炎症微环境。2.AFG1诱导的小鼠肺腺癌组织中SOD-2的表达情况和对照组比较,AFG1诱导的小鼠肺腺癌组织中SOD-2的表达明显增加(P<0.05)。3.AFG1诱导小鼠肺腺癌组织中EMT和侵袭相关指标的表达AFG1诱导小鼠肺腺癌组织中,E-cadherin表达下降;vimentin、α-SMA和Twist1表达升高(P<0.05),MMP-2和MMP-9表达较对照组升高(P<0.05)。提示AFG1诱导小鼠肺腺癌细胞出现EMT且侵袭相关指标高表达。4.AFG1诱导小鼠肺腺癌组织中增殖相关指标的表达AFG1诱导小鼠肺腺癌组织中细胞增殖指标Survivin、BCL-XL、PCNA和CyclinD1表达水平升高(P<0.05)。提示AFG1诱导小鼠肺腺癌组织中增殖相关指标高表达。第二部分炎症细胞因子介导的SOD-2表达升高对A549细胞EMT及侵袭的影响目的:在细胞水平给予AFG1、IL-6、TNF-α刺激肺腺癌细胞A549和巨噬细胞系THP-1(MΦ-THP-1),模拟AFG1诱导的肿瘤炎症微环境,探讨炎症反应上调SOD-2表达的作用机制及其介导肺癌细胞EMT、浸润转移机制。方法:培养A549细胞和MΦ-THP-1细胞,给予AFG1、IL-6和TNF-α作用,检测SOD-2表达情况。采用siRNA抑制A549细胞STAT3和NF-κB表达,探讨IL-6和TNF-α通过STAT3/NF-κB通路对SOD-2的调控作用。采用siRNA技术抑制A549细胞SOD-2表达,探讨TNF-α对SOD-2低表达细胞侵袭和EMT的影响。结果:1.AFG1、TNF-α和IL-6作用于A549和MΦ-THP-1细胞对SOD-2表达的影响不同浓度AFG1和IL-6对A549细胞SOD-2表达没有影响(P>0.05);TNF-α明显促进A549细胞SOD-2表达(P<0.05)。在MΦ-THP-1细胞中,AFG1和TNF-α均可以激活NF-κB信号通路上调SOD-2表达(P<0.05)。2.NF-κB通路介导A549细胞中SOD-2的表达在A549细胞中,TNF-α和IL-6可以激活NF-κB和STAT3信号通路(P<0.05);采用siRNA阻断NF-κB抑制SOD-2表达;然而抑制STAT3对SOD-2没有影响(P<0.05),提示NF-κB通路介导SOD-2的表达。3.AFG1、TNF-α和IL-6对A549细胞EMT及侵袭的影响AFG1单独处理对A549细胞EMT没有影响。IL-6对细胞侵袭蛋白表达没有影响,但诱导细胞发生EMT;对比IL-6,TNF-α明显诱导A549细胞EMT并促进MMP-2和MMP-9表达(P<0.05)。提示:AFG1诱导的肿瘤炎症微环境中,TNF-α是主要细胞因子促进A549细胞EMT和侵袭。4.SOD-2对炎症细胞因子TNF-α诱导的A549细胞EMT和侵袭的影响给予TNF-α刺激SOD-2 siRNA细胞,结果显示SOD-2敲低后逆转了肿瘤细胞EMT相关的形态学改变以及E-cadherin和vimentin的变化(P<0.05)。SOD-2敲低后抑制了TNF-α对细胞侵袭率和相关蛋白的表达(P<0.05)。第三部分肺腺癌组织中SOD-2与增殖相关蛋白关系的研究目的:探讨人肺腺癌组织SOD-2与TNF-α、增殖相关蛋白Survivin和CyclinD1表达及预后相关关系,进一步明确炎症上调SOD-2在肺腺癌细胞增殖中的作用。方法:收集手术后肺腺癌标本,采用IHC染色方法检测TNF-α、SOD-2以及增殖相关蛋白Survivin和CyclinD1表达情况,探讨SOD-2与增殖、临床病理学意义及与不良预后的关系。结果:1.TNF-α、SOD-2和增殖相关蛋白Survivin和CyclinD1在人肺腺癌中表达情况IHC染色结果显示TNF-α、SOD-2、Survivin和CyclinD1在人肺腺癌标本中阳性率分别为82.4%、48.5%、50.0%和61.8%,高于正常肺组织(P<0.05)。2.肺腺癌中TNF-α与SOD-2、SOD-2和增殖相关蛋白Survivin和CyclinD1的相关性TNF-α与SOD-2存在正相关关系(P<0.05)。SOD-2和Survivin、CyclinD1均存在正相关关系(P<0.05)。进一步提示肺腺癌中TNF-α促进SOD-2表达进而介导增殖相关蛋白Survivin和CyclinD1表达。3.SOD-2蛋白表达的临床病理学意义及与生存时间的关系SOD-2和肺腺癌淋巴结转移有关,但是其表达与性别、年龄及分化程度均无相关性。Kaplan-Meier生存分析结果显示SOD-2蛋白表达水平与生存时间有关(P<0.05)结论:1.AFG1诱导的小鼠肺腺癌组织中出现炎症微环境,肿瘤细胞SOD-2表达增加,可能与EMT和浸润、增殖密切相关。2.在给予AFG1、IL-6、TNF-α模拟肿瘤炎症微环境中,TNF-α通过NF-κB通路上调SOD-2表达,促进A549细胞EMT和侵袭。3.人肺腺癌标本中,TNF-α与SOD-2、Survivin和CyclinD1具有相关性,可能调控SOD-2介导肿瘤细胞增殖。SOD-2高表达与患者不良预后密切相关。