二甲双胍对A431细胞中STAT3、pSTAT3、c-fos及JunB的影响

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背景及目的:皮肤鳞状细胞癌(Cutaneous squamous cell carcinoma,CSCC)的转移在皮肤肿瘤中最常见,是除黑色素瘤外皮肤癌的第一大常见死因,同时也是85岁以上老人死于皮肤癌的主要原因。虽然部分早期CSCC能通过手术切除治愈,但约5%-8%的CSCC患者会在5年内发生复发和转移,转移性CSCC的预后较差,其一年生存率为44-56%。关于控制CSCC转移、侵袭和复发方面的现有研究和治疗手段是远远不足的。二甲双胍(Metformin,Met)售价低且安全可靠,是近年抗癌热点药物。Met可通过作用于AMPK、Akt/m TOR、IGF-R等多个信号通路在多种癌症中起到抑制作用,包括消化系统肿瘤、妇科肿瘤、血液肿瘤和泌尿系统肿瘤等。此外,二甲双胍除了具有化学预防和直接治疗肿瘤的作用,还具有作为放化疗增敏剂使用的潜力。CSCC的发生与癌症相关基因的表达水平联系密切,其中信号传导及转录激活因子3(Signal transducers and activators of transcription 3,STAT3)活跃地参与各类癌症发生发展,常能被各种生长因子及细胞因子活化,并且异常活性的STAT3参与皮肤癌变;c-fos基因在靠近启动子近端的SIE区域有一个STAT3结合位点,是STAT3的靶点之一,与细胞增殖分化显著相关,且在CSCC高表达;Jun B也是STAT3下游靶点之一,参与异常角质形成细胞的分化,在CSCC低表达。由于以上这些因子可能是Met治疗CSCC的重要靶标,为此,本项研究拟通过体外实验探索二甲双胍对皮肤鳞状细胞癌A431细胞中STAT3、p STAT3、c-fos和Jun B表达的影响,阐明Met作用于CSCC的可能机制,为CSCC防治和预后提出可供参考的新信息。方法:1.细胞:人A431细胞株2.实验分组:对照组(仅有DMEM高糖培养基的A431细胞)、实验组(以分别含有1m M、2.5m M、5m M二甲双胍的DMEM高糖培养基作用于A431细胞),各组培养24h。3.Western bolt法检测各组STAT3、p STAT3、c-fos和Jun B的蛋白表达水平。(细胞总蛋白)4.q RT-PCR法检测各组c-fos m RNA、Jun B m RNA的表达。5.统计学分析:每组实验重复三次,采用SPSS25.0软件统计分析,计量资料采用?x±s表示,用One-way ANOVA进行方差分析,每两组间比较用SNK-q检验,且P<0.05为差异有统计学意义。结果:1.Met浓度(0m M、1m M、2.5m M、5m M)的增加对细胞总蛋白中STAT3表达的影响:各组STAT3蛋白相对表达量分别为:0.93±0.18、0.85±0.20、0.91±0.26、0.84±0.09,各组差别无统计学意义(P>0.05)。Met浓度的增加对总蛋白中p STAT3、c-fos及Jun B表达的影响:各组蛋白p STAT3表达量分别为:0.89±0.01、0.64±0.05、0.43±0.10、0.15±0.09,各组差别有统计学意义(F=58.64,P<0.05);各组蛋白c-fos相对表达量分别为:1.30±0.09、0.87±0.15、0.46±0.11、0.18±0.05,且各组差别有统计学意义(F=62.90,P<0.05);各组Jun B蛋白达量分别为:0.34±0.04、0.61±0.08、0.99±0.07、1.33±0.15,各组间差异有统计学意义(F=65.03,P<0.05)。提示Met可影响p STAT3、c-fos和Jun B的蛋白水平变化。2.Met浓度(0m M、1m M、2.5m M、5m M)增加,各组c-fos m RNA表达量分别是:1.00±0.00、0.92±0.03、0.87±0.02、0.82±0.04,除2.5m M组与5m M组组间无明显统计学差异外,其余各组组间差异有统计学意义(F=24.98,P<0.05);各组Jun B m RNA表达量分别为:1.00±0.00、1.43±0.11、2.28±0.14、3.53±0.14,各组组间差异有统计学意义(F=287.10,P<0.05)。结论:二甲双胍可能通过抑制A431细胞中STAT3的磷酸化,间接下调c-fos、上调Jun B的蛋白水平和基因转录水平,发挥抑制CSCC的作用。
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