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研究背景随着社会工业速度加快、生活环境污染加重、人口老龄化加剧以及多种不良的生活方式的影响,肺癌的发病率及死亡率逐年上升,已成为我国恶性肿瘤之首,严重威害着人类的健康。尽管近几十年来临床诊断和治疗肺癌方法有所改善,但效果欠佳,发病率和死亡率仍持续增长。研究表明,肺癌的侵袭转移是影响患者治疗效果以及导致患者死亡的主要原因,因此探讨肺癌侵袭和转移的相关机制,寻找肺癌侵袭和转移的预防、诊断、治疗的有效途径是一重要课题。钠氢交换体异构体1(sodium hydrogen exchanger one,NHE1)是广泛表达于哺乳动物细胞膜的蛋白质,在生理状态下起着刺激细胞生长、调节细胞功能状态、维持细胞骨架完整以及调节细胞运动等作用;而在肿瘤细胞中,NHE1呈过表达状态,不仅能逆转肿瘤细胞内外pH值,预防肿瘤细胞酸中毒,还能促进细胞外基质降解、改变肿瘤细胞侵袭性结构,改变信号通路,以此来促进肿瘤的侵袭和转移。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)是一组含有锌离子和钙离子的蛋白水解酶,可以通过降解细胞外基质(extracellular matrix,ECM)来促进肿瘤细胞的运动。膜型基质金属蛋白酶(membrane type matrix metalloproteinase,MT-MMPs)是MMPs的一个亚家族,其中膜型基质金属蛋白酶-1(membrane matrix metalloproteinase one,MT1-MMP)是第一个被鉴别出的膜型基质金属蛋白酶,它在调节细胞生长,迁移,侵袭,凋亡和基因表达等方面发挥功能,并影响肿瘤细胞的浸润、转移等过程,在肿瘤进程中发挥不可替代的作用。在肺癌中已经观察到MT1-MMP过表达,且与肺癌的浸润、转移密切相关。丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)可调节并控制许多生理活动以及疾病,能被多种细胞外的刺激信号激活,然后调节信号从细胞膜传导向细胞核。p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinases,p38MAPK)是MAPKs的亚类之一,属应激激活的蛋白激酶,参与多种细胞内信息传递过程,也影响肿瘤的侵袭和转移。既往有研究证明,在肿瘤细胞中,NHE1可调节p38 MAPK信号通路,参与NHE1介导的侵袭和转移。但是在肺腺癌细胞A549中,NHE1是否能调节p38 MAPK信号通路,以及其侵袭转移机制是否与MT1-MMP有关尚未明确。因此,本研究的目的是探讨NHE1是否通过p38 MAPK信号通路调节人肺癌A549细胞的侵袭转移及对MT1-MMP的影响,以期为肺癌的诊治工作提供新思路。目的探讨NHE1是否通过p38 MAPK信号通路来调节人肺癌A549细胞的侵袭转移及对MT1-MMP的影响。方法1、利用细胞免疫荧光技术检测人肺癌A549细胞NHE1、MT1-MMP的表达;2、用不同浓度的NHE1特异性抑制剂Cariporide来处理A549细胞,MTT实验检测药物对细胞活性的影响,选择适宜药物浓度进行下一步实验;3、采用免疫印迹法检测A549细胞NHE1、MT1-MMP蛋白表达水平以及p38 MAPK磷酸化水平;4、采用细胞划痕实验、transwell迁移和transwell侵袭实验,观察A549细胞体外迁移和侵袭能力的影响;5、采用明胶酶谱实验测定细胞上清MT1-MMP的活性;结果1、细胞免疫荧光结果提示:人肺癌A549细胞表达NHE1、MT1-MMP;2、MTT结果提示:Caripoide对A549细胞有毒性作用,选取Cariporide药物浓度为20uM时,细胞活性不受影响;3、免疫印迹法提示:Cariporide、SB203580处理A549细胞后,NHE1、MT1-MMP蛋白表达水平降低,p38 MAPK磷酸化水平下降;4、细胞划痕、transwell迁移、transwell侵袭实验提示:Cariporide、SB203580处理A549细胞后,其迁移、侵袭能力均显著降低;5、明胶酶谱实验提示:Cariporide处理A549细胞后,pro-MMP2活化为MMP-2的量明显减少,反映MT1-MMP的活性降低。结论NHE1可以通过p38 MAPK信号通路调节人肺癌A549细胞侵袭转移,其机制与MT1-MMP有关。