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目的:1.使用AOM/DSS诱发肠癌模型,探讨肠炎相关肠癌是否发生细胞焦亡及其可能机制。2.应用HCT 116细胞探讨肠癌细胞焦亡是否通过miR-31靶向SATB2机制。方法:1.动物实验:用AOM/DSS(氧化偶氮甲烷/葡聚糖硫酸钠)诱发小鼠结肠癌(colitis associated colon cancer,CAC)。取19只C57BL/6雄性小鼠随机分为3个组,即正常对照组(control组,n=6)组,AOM组(n=6),AOM/DSS组(n=7),适应性喂养一周后开始造模。造模第一周第1天一次性腹腔注射10mg/kg的AOM,第2周饮水给与1%的DSS,第3周换成无菌水,如此循环至第70天,造模结束后(1)剪取小鼠结肠组织,拍照;部分结肠立即-80℃保存,备之后提取蛋白之用;另取部分结肠保存于RNA later供提取RNA;剩余结肠福尔马林固定、包埋、切片。(2)H&E染色观察小鼠结肠癌组织形态变化并进行结肠组织肿瘤计数。(3)q RT-PCR检测小鼠结肠癌组织焦亡通路NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1β蛋白的表达。(4)Western Blot检测小鼠结肠癌组织焦亡通路NLRP3、Caspase-1、GSDMD-N、IL-18、IL-1β蛋白的表达。(5)免疫组织化学法(Immunohistochemistry,IHC)检测SATB2及焦亡通路相关蛋白NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1β的表达。2.细胞实验:将细胞37℃复苏,酒精消毒后立即放入超净台,加入培养基,放入孵箱培养。然后选对数生长期的细胞,接种到六孔培养皿,分别标记对照组,miR-31 mimic组,miR-31 inhibitor组和si-SATB2组,空载体组对照组和SATB2过表达组(分别转染p EXP-RB-Mam空载体质粒和p EXP-RB-Mam-SATB2过表达质粒)。用脂质体瞬时转染的方法将has-miR-31-5p mimic、has-miR-31-5p inhibitor和si-SATB2转染HCT116细胞;用质粒转染的方法转染p EXP-RB-Mam空载体质粒和p EXP-RB-Mam-SATB2过表达质粒,十字摇匀,培养72h后收取细胞,提取蛋白,用Western Blot的方法检测细胞焦亡通路NLRP3、Caspase-1、GSDMD-N、IL-18和IL-1β蛋白的表达。结果:1.肠癌小鼠结肠组织H&E染色及肿瘤计数结果:三组小鼠肿瘤计数结果表明,与control组相比,AOM组小鼠肠上皮光滑,AOM+DSS组小鼠,结肠肠壁出现明显的隆起结构,肠壁增厚,肿瘤出现明显。HE染色结果表明,与control组相比,AOM组小鼠结肠结构基本完整,AOM+DSS组小鼠,结肠发生了腺瘤性变化,大量正常的腺体结构消失,大小和形状不一,核质比变大,核堆积,出现筛状样的不典型结构。2.肠癌小鼠结肠组织NLRP3、Caspase-1基因表达结果:PCR结果显示,与control组相比,AOM组小鼠结肠组织中NLRP3、Caspase-1基因表达没有明显变化,无统计学意义,AOM/DSS组,小鼠结肠组织中NLRP3、Caspase-1基因表达显著升高(P<0.01),说明miR-31通过SATB2促进了结肠组织的细胞焦亡。3.肠癌小鼠结肠组织炎性因子IL-18、IL-1β基因表达结果:PCR结果显示,与control组相比,AOM组小鼠结肠组织中IL-18、IL-1β基因表达没有明显变化,无统计学意义,AOM/DSS组,小鼠结肠组织中IL-18、IL-1β基因表达显著升高(P<0.01),说明结肠组织中促进细胞焦亡的炎性因子释放增多,促进了细胞焦亡。4.Western Blot方法检测小鼠结肠组织中NLRP3、Caspase-1蛋白表达结果:Western Blot结果显示,与control组相比,AOM组小鼠结肠组织中NLRP3、Caspase-1蛋白表达没有显著变化,无统计学意义,AOM/DSS组,小鼠结肠组织中NLRP3、Caspase-1蛋白表达显著升高(P<0.01),说明结肠组织中细胞焦亡过程增多。5.Western Blot方法检测小鼠结肠组织中炎性因子IL-18、IL-1β蛋白表达结果:Western Blot结果显示,与control组相比,AOM组小鼠结肠组织中IL-18、IL-1β蛋白表达没有显著变化,无统计学意义,AOM/DSS组,小鼠结肠组织中IL-18、IL-1β蛋白表达显著升高(P<0.01),说明结肠组织中炎性因子释放增多,促进了结肠组织的细胞焦亡。6.Western Blot方法检测小鼠结肠组织中GSDMD-N蛋白表达结果:Western Blot结果显示,与control组相比,AOM组小鼠结肠组织中GSDMD-N蛋白表达没有显著变化,无统计学意义,AOM/DSS组,小鼠结肠组织中GSDMD-N蛋白表达升高(P<0.01),说明结肠组织中细胞焦亡通路关键蛋白表达升高,促进了细胞焦亡。7.IHC方法检测小鼠结肠癌组织中SATB2蛋白的表达结果:IHC结果显示,与control组相比,AOM组小鼠结肠癌组织中SATB2蛋白表达没有显著变化,无统计学意义,AOM/DSS组,小鼠结肠癌组织中SATB2蛋白表达降低(P<0.01),说明结肠癌模型造模成功。8.IHC方法检测小鼠结肠癌组织中NLRP3、Caspase-1蛋白表达结果:IHC结果显示,与control组相比,AOM组小鼠结肠癌组织中NLRP3、Caspase-1蛋白表达没有显著变化,无统计学意义,AOM/DSS组,小鼠结肠癌组织中NLRP3、Caspase-1蛋白表达显著升高(P<0.01),说明结肠癌组织中细胞焦亡增多。9.IHC方法检测小鼠结肠癌组织中炎性因子IL-18、IL-1β蛋白表达结果:IHC结果显示,与control组相比,AOM组小鼠结肠癌组织中IL-18、IL-1β蛋白表达没有显著变化,无统计学意义,AOM/DSS组,小鼠结肠癌组织中IL-18、IL-1β蛋白表达显著升高(P<0.01),说明结肠癌组织中炎性因子释放增多,促进了结肠癌组织的细胞焦亡。10.miR-31/SATB2促进NLRP3、Caspase-1的表达:我们对细胞焦亡信号通路蛋白NLRP3、Caspase-1进行Western Blot的结果显示,与control组相比,miR-31过表达组和抑制SATB2组NLRP3(P<0.01和P<0.05),Caspase-1(P<0.01)蛋白表达显著升高,miR-31敲低组,NLRP3(P<0.05)、Caspase-1(P<0.05)蛋白表达降低,说明miR-31过表达或者抑制SATB2的表达,均可以促进NLRP3、Caspase-1蛋白的表达。11.miR-31/SATB2对细胞焦亡通路中促炎因子IL-18、IL-1β蛋白表达的影响:Western Blot结果显示,与control组相比,miR-31过表达组和抑制SATB2组IL-18(P<0.01),IL-1β(P<0.01)蛋白表达显著升高。miR-31敲低组,IL-18(P<0.05)、IL-1β(P<0.05)蛋白表达降低,说明miR-31过表达或者抑制SATB2的表达,均可以促进细胞焦亡通路中促炎因子IL-18、IL-1β蛋白的表达。12.SATB2过表达对NLRP3、Caspase-1蛋白表达的影响:HCT 116细胞焦亡信号通路蛋白NLRP3、Caspase-1的Western Blot检测结果显示,与control组相比,p EXP-RB-Mam(空载体组),NLRP3、Caspase-1蛋白表达无显著差异,没有统计学意义,p EXP-RB-Mam-SATB2(SATB2过表达组),NLRP3(P<0.05)、Caspase-1(P<0.05)蛋白的表达降低,与敲低miR-31组一致,说明SATB2可以抑制NLRP3、Caspase-1蛋白的表达。13.过表达SATB2对IL-18、IL-1β蛋白表达的影响:HCT 116细胞IL-18、IL-1β蛋白表达的Western Blot结果显示,与control组相比,p EXP-RB-Mam(空载体组),IL-18、IL-1β蛋白表达无显著差异,没有统计学意义,p EXP-RB-Mam-SATB2(SATB2过表达组),IL-18(P<0.01)、IL-1β(P<0.05)蛋白的表达降低,与敲低miR-31组一致,说明SATB2可以减少促炎因子IL-18、IL-1β蛋白的表达。14.miR-31/SATB2促进GSDMD-N的表达:Western Blot测定细胞焦亡信号通路蛋白GSDMD-N的结果表明,与control组相比,miR-31过表达组GSDMD-N蛋白(P<0.05)和敲低SATB2组(P<0.05)表达升高,miR-31敲低组GSDMD-N蛋白表达降低(P<0.05),说明miR-31过表达或者抑制SATB2的表达,可以促进细胞焦亡通路关键蛋白GSDMD-N的表达。15.过表达SATB2对HCT116细胞中GSDMD-N蛋白表达的影响:Western Blot结果显示,与control组相比,p EXP-RB-Mam(空载体组),GSDMD-N蛋白表达无显著差异,没有统计学意义,p EXP-RB-Mam-SATB2(SATB2过表达组),GSDMDN蛋白的表达降低(P<0.05),与敲低miR-31组一致,说明SATB2过表达可以降低细胞焦亡关键蛋白GSDMD-N的表达。结论:1.结肠癌小鼠结肠SATB2表达下降,同时发生了结肠细胞焦亡。2.miR-31通过靶向SATB2上调经典的细胞焦亡信号通路促进结肠癌细胞焦亡。