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目的: TFF3(Trefoil Factor Family3)又称肠三叶因子(ITF),是三叶肽家族的成员之一。其分子结构中含有6个高度保守的半胱氨酸残基,经由3个分子内二硫键连接,形成三叶状特征结构域。TFF3在胃肠粘膜的损伤修复过程中发挥重要作用,近几年研究发现:TFF3血清中的含量具有作为临床肿瘤进展(如胃癌、肺癌等)及患者预后评估生物学标志物的转化潜能。尽管研究报道TFF3异常高表达与胃肠肿瘤,食管癌,乳腺癌等肿瘤发生发展相关,但TFF3参与调节结肠癌生物学行为的分子机制尚无报道。 我们课题组多年来一直致力于探索TFFs在粘膜稳态调控过程的作用机制及其功能,小组前期研究报道:在IEC中,TFF3上调Twist表达从而发挥其不同于经典炎症信号通路(如:TNF-α)对于IL-8的稳态调控作用。Twist作为碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)家族成员之一,除了作为细胞的上皮-间质转化(Epithelial-Mesenchymal-Transition,EMT)关键调控因子介导乳腺癌、前列腺癌、胃癌等肿瘤细胞EMT现象外,还参与血管发生及染色体不稳定过程等信号调控过程。在结肠肿瘤细胞中,我们发现并报告的TFF3-Twist信号通路受到国际同行的高度关注,这一新的信号轴的发现被认定为重要的基于Twist靶向肿瘤的新传导通路之一。近期,我们报道了Twist介导TFF3调节胃癌细胞迁移运动分子机制,但在结肠肿瘤细胞中TFF3-Twist信号通路是否调节细胞运动,其精细的上游分子调控机制及其参与的肿瘤细胞生物学行为尚不清楚,将作为本课题的主要研究内容。 本研究以结肠癌细胞系及人源标本为研究对象,尝试确认TFF3上调Twist表达的上游关键分子调控机制,解析TFF3-Twist信号通路调节结肠肿瘤细胞EMT相关迁移的机制及临床意义。旨在探索结肠肿瘤细胞中TFF3过表达的生物学意义,为临床TFF3高表达结肠癌早期肿瘤转移诊断提供具有潜在转化意义新靶点并为临床TFF3高表达结肠癌的分子分型提供新的解析视角及实验证据。 方法: 1.构建表达载体及截短、突变载体质粒,慢病毒介导实验用稳转细胞系。 2.组织荧光染色观察p84和Twist在结肠癌标本的表达及共定位。 3.Western Blot验证p84,β-ARR1及Twist在TFF3稳转细胞系中蛋白水平表达。 4.Co-IP和TNT验证p84与Twist相互作用,进一步通过RNAi干扰抑制B-ARR1表达,检测p84与Twist的互作变化。 5.Confocal显微技术观察TFF3诱导下,p84与Twist在细胞核质共定位。 6.Western Blot分析p84WT、KA和KD对下游分子β-ARR1和Twist蛋白的表达及核质分布影响。 7.Confocal显微技术观察p84KA和KD与Twist的共定位。 8.RNAi干扰或过表达β-ARR1,通过Western Blot方法检测其对p84和Twist表达及核质分布影响。 9.Western Blot技术验证TFF3-p84对组蛋白H3表达及其Serl0磷酸化调节。 10.Confocal显微技术观察TFF3诱导E-cad和Vimen的表达改变。 11.Western Blot验证p84介导TFF3调节EMT标志分子蛋白变化。 12.Dual-Luciferase Assay System分析p84-Twist对TFF3下游E-cadherin启动子转录活性影响。 13.细胞划痕迁移实验检测TFF3-p84-Twist通路对IEC迁移能力影响。 14.免疫组化,Fishers Exact Test及Spearmans检验分析TFF3与磷酸化p84在结肠癌组织样本中的相关性。 15.免疫组化分析磷酸化p84与Twist在不同组织类型结肠癌中表达定位相关性及Twist胞质表达与结肠癌转移相关性。 结果: 1.TFF3增强β-ARR1介导的p84与Twist互作,并诱导p84-Twist核质共定位。 2.p84介导TFF3诱导β-ARR1和Twist表达上调,β-ARR1调节TFF3激活磷酸化p84核质穿梭,激酶激活型p84入核促进Twist出核。 3.TFF3-p84上调组蛋白H3表达并磷酸化H3-Serl0位点。 4.p84-Twist介导TFF3促进IEC发生EMT相关的迁移。 5.磷酸化p84与TFF3在结肠癌组织中的表达呈正相关。磷酸化p84与肿瘤的组织学分型、是否发生转移及癌的原发灶和转移灶相关。 6.磷酸化p84与Twist阳性表达在不同组织学分型的结肠癌中具有相关性,Twist胞质表达与结肠癌转移具有相关性。 结论: 1.β-ARR1介导TFF3诱导的p84-Twist复合物形成,且增强p84与Twist互作;磷酸化p84入核,调控TFF3诱导的Twist核质穿梭。 2.p84介导TFF3-Twist调控结肠癌细胞发生EMT,并促进迁移能力增强。 3.磷酸化p84与TFF3在结肠癌组织中存在相关,与肿瘤组织学分型及结肠癌转移相关,与Twist在管状腺癌和粘液腺癌表达定位相关。Twist胞质表达与结肠癌转移存在相关性。