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背景和目的:
代谢型谷氨酸受体(mGlus)在中枢神经系统广泛存在,其表达及活性的异常与脑肿瘤的发生发展密切相关。近年来研究表明,代谢型谷氨酸受体不仅在脑组织中表达,在外周器官和组织中也有表达,并且在外周系统肿瘤的发生发展中发挥着重要作用,抑制谷氨酸受体可以抑制多种肿瘤细胞的生长。值得注意的是,在大鼠的肝脏中发现了代谢型谷氨酸受体5(mGlu5)的表达,并且该受体在与肝脏相关的病理过程中发挥重要的调节作用,但是mGlu5是否与肝癌的发生是否相关至今还没有报道。鉴于mGlu5在其他系统肿瘤中的重要作用,我们推测肝脏中表达的mGlu5可能在肝癌的发病中扮演了重要的角色,调节该受体的活性能够影响肝癌细胞的特性,影响肝癌的病理过程。阐明mGlu5在肝癌中的作用及其机制对于揭示肝癌的发病机制,寻找治疗肝癌的有效药物具有重要的理论意义和实际应用价值。为了验证上述假设,本研究选取两种肝癌细胞系:HepG2和BEL-7402。检测阻断mGlu5受体对肝癌细胞活力、凋亡、迁移能力和侵袭能力的影响,并进一步对其机制进行了研究。
结果:
1.抑制mGlu5有效抑制肝癌细胞的活力。mGlu5特异性抑制剂MPEP处理HepG2和Bel-7402细胞后发现,随着MPEP剂量增加,肝癌细胞的活力逐渐降低。
2.抑制mGlu5促进肝癌细胞的凋亡。随着mGlu5抑制程度的增加,肝癌细胞的凋亡也明显增多,凋亡标志蛋白PARP剪切增加,caspase-3剪切增多,促凋亡蛋白Bax增多,抑凋亡蛋白Bcl-2减少,并且此凋亡过程中有p53和p21的参与。
3.抑制mGlu5有效抑制肝癌细胞的迁移和侵袭能力。随着mGlu5抑制程度的增加,肝癌细胞的迁移和侵袭能力均逐渐降低,并且金属蛋白酶MMP-2和MMP-9的表达也明显减少。
4.mGlu5通过细胞外信号调节激酶(Extracellular signal-regulated kinase,ERK)通路调节肝癌细胞的各个特性(活力、凋亡、迁移和侵袭能力)。mGlu5激动剂DHPG激活ERK信号通路,及其下游转录因子CREB。ERK通路阻断剂U0126可以调节肝癌细胞的各个特性(活力、凋亡、迁移和侵袭能力),但效果低于MPEP。
结论:
抑制肝癌细胞中的mGlu5可以抑制肝癌细胞的活力,促进肝癌细胞凋亡,抑制肝癌细胞的迁移和侵袭能力,其机制是部分通过ERK信号通路实现的。本研究首次探讨了mGlu5对肝癌细胞的调节及参与调节的信号转导通路,有助于阐明mGlu5在肝癌发病中的作用,揭示肝癌的发病机制,为临床提供以mGlu5作为药物靶位点的肝癌治疗新思路。