论文部分内容阅读
目的:通过卵巢癌细胞系体外实验,研究缺氧/复氧后,卵巢浆液性囊腺癌细胞株SKOV3的细胞生物学行为改变,及其与缺氧诱导因子1α(hypoxia induciblefactor 1α,HIF-1α)表达变化的关系;探讨缺氧后SKOV3细胞E-钙粘蛋白(E-cadherin,E-cad)表达的改变及其机制;并了解HIF-1α与SNAIL基因间的相互调控关系。实验分三部分进行。第一部分材料与方法:体外常规培养、传代卵巢浆液性囊腺癌细胞株SKOV3。分别缺氧24h,缺氧24h后复氧培养24、48h。采用MTT法检测细胞增殖情况,采用流式细胞仪检测细胞周期;采用transwell法检测细胞侵袭能力,采用明胶酶谱法检测基质金属蛋白酶活性,采用RT-PCR检测缺氧/复氧后不同时间基质金属蛋白酶2(MMP2)的mRNA表达变化;采用RT-PCR检测缺氧/复氧后不同时间HIF-1α和SNAIL基因的mRNA表达,采用western blot检测HIF-1α的蛋白表达。用HIF-1α抑制剂Rapamycin预处理细胞30分钟后,检测上述细胞处理后的生物学行为的变化,探讨此生物学行为变化的可能机制。结果:缺氧/复氧后卵巢癌细胞SKOV3的增殖能力增强。缺氧后复氧24h细胞增殖率(1.38±0.60)增加,与对照组(0.57±0.11)棚比有统计学差异(P=0.023,P<0.05);复氧48h后,增殖率恢复为常氧培养水平(0.67±0.28,P=0.48)。流失细胞仪分析显示复氧24h内S期细胞所占比例(48.45±1.15%)较对照组(36.61±3.24%)相比显著增加(P=0.013)。Rapamycin可以使细胞周期停滞于G0-G1期从而降低细胞的增殖能力。明胶酶谱和Transwell的结果显示缺氧/复氧后肿瘤细胞的侵袭能力增强。RT-PCR检测发现缺氧/复氧后SKOV3细胞的SNAIL和MMP2表达增强。HIF~1α抑制剂rapamycin不能抑制缺氧/复氧后SKOV3细胞的侵袭能力增加,rapamycin可以抑制SNAIL基因的表达,但不能改变MMP2mRNA的表达。常规培养的SKOV3稳定表达HIF-1α,缺氧可以使HIF-1α蛋白表达增加,与常氧培养组相比有统计学意义。缺氧/复氧后HIF-1α蛋白表达短时间内迅速下降,随即逐渐恢复至常氧表达水平。第二部分材料与方法:体外培养SKOV3细胞,分别缺氧0、8、16、24h。采用RT-PCR检测HIF-1α和E-cad的mRNA表达,western blot检测HIF-1α和E-cad的蛋白表达,RT-PCR和Real time PCR检测SNAIL基因的mRNA表达,了解缺氧对SKOV3细胞E-cad表达的影响。用HIF-1α抑制剂Rapamycin预处理细胞30分钟后,并在缺氧处理后,检测上述各指标的变化,探讨E-cad与HIF-1α表达的关系。结果:常规培养的SKOV3稳定表达HIF-1α和E-cadherin。缺氧使HIF-1α蛋白水平表达增加,于缺氧16h达到峰值,为对照组的6.2倍(P=0.005),并维持高表达:缺氧不同时间,HIF-1a的mRNA表达无明显变化。E-cad的mRNA和蛋白均随缺氧时间延长而表达下降,缺氧16和24h其表达分别为对照组的48%(P=0.002)和5%(P=0.0003)。E-cadherin的直接抑制因子SNAIL基因的mRNA表达则随缺氧时间延长而逐渐增强,real time PCR显示常氧培养的SKOV3中SNAIL表达为1.350±0.107×106,缺氧8h其表达为1.831±0.121×106,缺氧16h为3.978±0.373×10 6,缺氧24h为5.681±0.65×106,较对照组相比均有统计学差异。Rapamycin可以抑制缺氧诱导的HIF-1α和SNAIL基因的表达增加,同时恢复缺氧情况下E-cadherin的表达。Rapamycin可以从蛋白水平抑制HIF-1α表达,防止E-cad在缺氧环境中的降低。第三部分材料与方法:运用HIF-1α刺激剂cobalt chloride(COCl2)作用于SKOV3细胞,以使HIF-1α过表达,检测HIF-1α过表达时,Rapamycin对SNAIL表达的影响,比较其HIF-1α和SNAIL之间的作用关系。分别针对SKOV3细胞的HIF-1α和SNAIL基因进行RNA干扰。设计针对HIF-1α和SNAIL基因的SiRNA,转染SKOV3细胞,RT-PCR检测干扰后HIF-1α和SNAIL基因mRNA表达,Real time PCR检测SNAIL基因mRNA表达,Western Blot检测HIF-1α的蛋白表达。进一步明确两者之间的相互关系。结果:利用CoCl2作用于SKOV3细胞,使HIF-1α过表达,则Rapamycin失去对SNAIL基因的抑制作用。RNA干扰显示,HIF-1α的SiRNA不但可以下调HIF-1α的表达,还可以抑制SNAIL基因的mRNA表达,而SNAIL的SiRNA对HIF-1α的表达无影响。结论:缺氧/复氧可增强卵巢癌细胞株SKOV3的增殖和侵袭能力,降低肿瘤细胞之间的粘附能力。这些改变部分可能是通过改变细胞周期分布,增加MMP2的分泌,调整HIF-1α、SNAIL和E-cad等信号转导因子的表达来实现的,实现对缺氧/复氧环境变化的适应。常氧培养的卵巢癌细胞株SKOV3不但可以表达HIF-1α的mRNA,还可以稳定表达HIF-1α蛋白。缺氧可以增加SKOV3细胞HIF-1α蛋白和SNAIL基因mRNA的表达,降低E-cad的表达。Rapamycin不但可以抑制HIF-1α蛋白的表达,还可以抑制SNAIL基因mRNA的表达,从而恢复缺氧E-cad的表达。Rapamycin对SNAIL的抑制作用是通过抑制HIF-1α来实现的。HIF-1α可能是SNAIL基因的一个上游调节因子。