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肿瘤是当前人类健康面临的巨大威胁之一。肿瘤发生后不断增殖生长,然后发生侵袭和转移,其是肿瘤导致患者死亡的最主要原因。肿瘤侵袭和转移过程中,肿瘤所处的微环境发挥着重要的作用,包括成纤维细胞在内的其他细胞通过多种机制助长肿瘤侵袭和转移,其中最重要的是分泌基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)降解细胞外基质。MMPs降解肿瘤细胞周围基质后,便解除了细胞外基质等对肿瘤细胞侵袭和转移的束缚,使肿瘤细胞易于转移。MMP的诱导剂很多,但是在细胞中最重要的是CD147分子,被称为基质金属蛋白酶诱导因子(extracellular matrixmetalloproteinase inducer,EMMPRIN)。CD147分子是一种单次跨膜的糖蛋白,最初发现其可诱导MMPs表达上调,表达CD147分子的细胞和成纤维细胞共培养后,成纤维细胞MMPs表达量增加。随着研究的深入,发现在肿瘤细胞培养液上清中还存在可溶型CD147分子。可溶型CD147分子存在两种形式:一种是全长形式,即与膜CD147分子一样,推测可能是细胞分泌到胞外或者是膜CD147分子从细胞膜脱落下来的;另一种形式是胞外段形式,推测可能是膜CD147分子胞外段被酶切割下来的。经研究发现可溶型CD147可以和膜CD147分子发生相互作用,刺激细胞MMPs的表达上调。本研究旨在证实肝癌细胞表达的可溶型CD147的类型,以及其作用于肝癌细胞后对肝癌细胞MMPs表达水平的影响,阐明肝癌细胞可溶型CD147在诱导MMPs表达中的作用。第一部分:肝癌细胞SMMC-7721的膜型CD147和可溶型CD147的表达。通过免疫荧光和western-blot检测到SMMC-7721细胞高表达CD147分子。用丙酮沉淀无血清培养的SMMC-7721细胞的上清中的蛋白,将沉淀得到的蛋白、重组表达的人CD147胞外段和细胞裂解液进行western-blot分析,发现可溶型CD147分子量和高糖基化的膜型CD147分子相当,但是其分子较均一。用抗CD147分子胞内段抗体检测发现,可溶型CD147分子具有胞内段结构域。第二部分:可溶型CD147对SMMC-7721细胞的MMPs表达水平的影响。在第一部分确定肝癌细胞产生的可溶型CD147是全长形式的CD147,同时具有CD147的胞内段和胞外段结构域。为了探讨肝癌细胞产生的可溶型CD147刺激肝癌细胞MMPs的表达水平变化是可溶型CD147的胞外段还是胞内段结构域介导的,在实验中我们用重组表达的CD147胞外段分子(E-CD147)和CD147胞内段分子(I-CD147)分别刺激细胞,检测细胞MMP-2的表达水平变化,发现可溶型CD147促进肝癌细胞MMP-2表达水平上调是由可溶型E-CD147介导的。我们进一步用重组表达的可溶型E-CD147刺激细胞,检测细胞不同类型的MMPs分子的表达情况。发现在用重组表达的E-CD147刺激后,肝癌细胞MMP-2分子的表达水平上调最明显,并且具有统计学意义。并且发现当E-CD147浓度为10μg/ml时,MMP-2分子的表达水平上调最明显。在第一部分试验中发现肝癌细胞分泌的可溶型CD147分子式高糖基化的CD147分子,为验证糖基化对于可溶型CD147分子调节肝癌细胞MMP-2的影响,我们使用同浓度的真核细胞表达的可溶型CD147分子和原核细胞表达的可溶型CD147分子分别刺激肝癌细胞,发现两种CD147分子均可以调节MMP-2分子的表达,并且均具有统计学意义。第三部分:膜型CD147介导可溶型CD147诱导MMP-2的作用。首先建立过表达和RNAi干涉低表达CD147分子的肝癌细胞株,分别命名为SMMC-T7721和SMMC-si7721,确定CD147分子的表达水平在不同的细胞株中具有差异性。然后用E-CD147分别刺激SMMC-T7721、SMMC-7721和SMMC-si7721细胞株,检测细胞MMP-2和膜型CD147分子的表达水平变化。发现与CD147分子低表达的SMMC-si7721细胞相比,E-CD147刺激CD147过表达的SMMC-T7721细胞后其MMP-2表达上调最明显;膜型CD147的变化呈现相同的趋势,呈现了正反馈调节的现象。为证实上述现象是由膜型CD147分子的表达水平变化介导,而不是由于膜型CD147分子的表达水平长时间变化后细胞的基因表达谱变化导致的,我们采用瞬时干涉CD147分子的方法,检测瞬时干涉CD147分子后E-CD147分子对MMP-2表达水平的变化,发现瞬时干涉CD147分子可以显著下调E-CD147对MMP-2的上调作用。上述结果表明,可溶型CD147分子通过膜型CD147分子发挥其调节MMP-2的功能。综上所述,本研究证实了SMMC-7721细胞培养液上清中存在全长形式的可溶型CD147。分别用重组表达的可溶型CD147胞外段和可溶型CD147胞内段刺激SMMC-7721细胞,发现仅可溶型CD147胞外段可以调节细胞MMP-2的上调表达,这一作用是通过膜型CD147分子介导的。