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目的:应用蛋白印迹(Western blot)和细胞免疫荧光实验方法研究表皮生长因子(Epidermal growth factor, EGF)诱导乳腺癌MCF-7细胞上皮-间质转化(Epithelial-to-mesenchymal transition, EMT)过程中的信号转导通路。材料和方法:EGF30ng/ml处理体外培养的乳腺癌MCF-7细胞,应用倒置显微镜观察加药前后细胞形态学的变化,并在0h、24h观察记录。利用蛋白印迹法检测不同时间段的细胞间质标记物Fibronectin、Snail和Vimentin以及上皮标记物E-cadherin的表达情况,并用细胞免疫荧光法检测上皮标记物E-cadherin的定位及表达变化。此外,利用蛋白印迹法检测经丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)抑制剂PD98059和磷脂酰肌醇3激酶(P13K-Akt)抑制剂LY294002处理后,上皮-间质转化过程中上述各标记物的表达变化,深入研究上皮-间质转化调控机制及信号传导通路。结果:1.EGF可以诱导乳腺癌细胞的形态学改变。利用倒置显微镜观察乳腺癌MCF-7细胞发现:未处理的乳腺癌MCF-7细胞连接紧密并表现出明显的极性;而经EGF处理24小时后,乳腺癌MCF-7细胞连接松散,并形成明显的伪足。表明表皮生长因子可导致上皮细胞失去细胞间相互作用,使其获得间质细胞的特性。其结果证明EGF可以诱导乳腺癌MCF-7细胞形态学的改变使其发生上皮-间质转化。2.EGF上调间质标记物的表达,并下调上皮标记物的表达。经EGF处理后的细胞,Snail蛋白在2小时、4小时表达量略有升高,而在16小时和24小时表达量明显升高,在8小时表达量重新回落。Fibronectin蛋白在2小时、4小、时、8小时及16小时表达量明显升高,而在24小时和48小时表达量下降。另外,Vimentin蛋白在2小时、4小时表达量略有升高,8小时和16小时的表达量明显升高,而24小时和48小时表达量下降。总之,经EGF处理后的乳腺癌MCF-7细胞其Snail、Fibronectin、 Vimentin蛋白的表达量明显升高,表明EGF能够上调间质标记物的表达。经EGF处理5天后的细胞其E-cadherin蛋白的表达较2天后的细胞则明显下降,细胞免疫荧光实验结果进一步确认了未经处理的细胞其E-cadherin染色呈明显强阳性,表达定位于细胞膜。然而,经EGF处理的细胞其表达为弱阳性。3.EGF激活磷酸化Smad2的表达。利用蛋白印迹法以及细胞免疫荧光实验验证EGF能否激活磷酸化Smad2的活性。Smad2蛋白的表达在不同时间段无明显的变化,而磷酸化的Smad2在表皮生长因子作用后的1小时、2小时、4小时、8小时及16小时表达量升高,24小时和48小时表达量降低。此外,细胞免疫荧光实验结果进一步证明经EGF处理的细胞其磷酸化的Smad2染色明显,表达定位于细胞核。然而,未经处理的细胞其表达不明显。结果表明,EGF能够激活磷酸化Smad2的表达。4.表皮生长因子经PI3K/Akt及MAPK途径诱导乳腺癌细胞上皮-间质转化。LY294002可以抑制磷酸化Akt的表达,是PI3K/Akt途径的有效抑制剂;PD98059可以抑制磷酸化Erk的表达,是MAPK途径的有效抑制剂。实验结果显示LY294002和PD98059可以抑制间质标记物的表达。总之,以上结果表明PI3K/Akt及MAPK途径在EGF诱导上皮-间质转化的过程中起着重要的作用。结论:EGF可以诱导上皮-间质转化,丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)及磷脂酰肌醇3激酶(PI3K-Akt)途径在上皮-间质转化过程中起着重要的作用;Smad2在上皮-间质转化过程中起着重要的作用。