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背景:胃癌是人类最常见的消化道恶性肿瘤之一,发病率居恶性肿瘤第四位,死亡率居第二位。手术切除,放疗和化疗是胃癌主要的治疗方法。目前对胃癌的发病原因和进展机制研究表明,除了遗传因素外,许多重要的分子事件是导致肿瘤形成,发展和转移的深层次原因。尽管近十年胃癌研究已取得巨大进展,但是胃癌发生,发展的分子机制仍不明确。沉默信息调节因子3(Silencing information regulator 3,SIRT3)是一种重要的去乙酰化酶,存在于细胞线粒体中。参与调节线粒体的功能,平衡内环境的稳态,在物质代谢活跃的组织如心脏、肝脏、肾脏和骨骼肌中高表达。大量研究证据表明,SIRT3在肿瘤的生长,增殖,分化,侵袭和凋亡等过程中发挥着重要的调节作用。但是,SIRT3在胃癌中的生物学功能仍不清楚,值得进一步研究。目的:比较SIRT3在胃癌组织与正常组织间的表达差异;比较SIRT3在胃癌细胞与正常胃上皮细胞中的表达差异;分析SIRT3的表达水平与胃癌患者临床病理特征的相关性,分析SIRT3的表达水平对胃癌患者预后的影响;验证SIRT3调节胃癌细胞增殖、凋亡、侵袭的作用,探讨SIRT3在胃癌细胞中的肿瘤抑制功能;对SIRT3Ⅱ潜在的作用靶点进行验证,证实SIRT3对Notch-1信号通路的调控意义,探索其可能存在的分子调控机制。方法:1.采用 Quantitative real-time PCR 和 Western blot 检测胃癌细胞株 AGS,SGC-7901,BGC-823和正常胃上皮细胞株GES中SIRT3的表达水平;2.收集胃癌患者的手术标本,采用Quantitative real-time PCR、Western blot及免疫组化分别检测胃癌组织标本与正常组织标本中SIRT3的表达水平;3.收集胃癌患者的临床病理资料,通过免疫组化检测明确SIRT3表达水平与患者临床、病理特征的相关性,以及SIRT3表达水平与胃癌患者预后的关系。4.将SIRT3-siRNA通过脂质体转染AGS细胞,干扰SIRT3基因表达。通过CCK8细胞增殖实验和平板克隆形成实验分析SIRT3基因沉默对肿瘤细胞增殖和克隆带来的影响;5.构建pcDNA3.1(+)-SIRT3重组质粒,通过脂质体转染AGS细胞,使SIRT3在AGS细胞中过表达。通过CCK8细胞增殖实验和平板克隆形成实验分析SIRT3过表达对肿瘤细胞增殖和克隆带来的影响;6.观察过表达SIRT3对细胞凋亡、划痕修复中的细胞迁移、Trans-well中细胞侵袭和AGS细胞在裸鼠体外成瘤能力的影响。7.采用 Quantitative real-time PCR 和 Western blot 检测比较各组细胞(SIRT3过表达组;siRNA干扰组;空载组)中Notch-1表达差异,观察SIRT3与Notch-1之间存在的调控关系。8.将SIRT3和Notch-1共同转染AGS细胞,通过CCK8细胞增殖实验和平板克隆形成实验观察肿瘤细胞增殖与克隆的变化。结果:1.AGS,SGC-7901,BGC-823三种胃癌细胞株中SIRT3 mRNA及蛋白的表达水平均明显低于正常胃上皮细胞。2与正常胃粘膜组织相比,胃癌组织标本中的SIRT3 mRNA水平显著下调,SIRT3蛋白的表达水平显著降低。3胃癌组织中SIRT3的表达水平与胃癌患者的肿瘤分期存在相关性,临床分期越晚,SIRT3的表达水平越低。4胃癌组织中SIRT3表达水平与患者预后关系无明显相关性,多因素分析结果显示,影响本组胃癌患者预后的主要因素是淋巴结转移状态和肿瘤TNM分期,淋巴结转移越多,胃癌病人的预后越差,而肿瘤TNM分期越晚,患者预后越差。5.SIRT3抑制胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭:应用脂质体转染使SIRT3在AGS细胞中过表达,经qRT-PCR和western blot检测确认转染效率。细胞增殖实验结果显示SIRT3过表达可以抑制胃癌AGS细胞增殖。平板克隆形成实验结果显示,SIRT3过表达可以抑制AGS肿瘤细胞克隆形成。应用小干扰RNA(siRNA)对AGS细胞中SIRT3基因沉默,细胞增殖实验结果显示,SIRT3-siRNA干扰可以促进胃癌AGS细胞增殖。平板克隆形成实验结果显示,SIRT3-siRNA干扰可以促进AGS肿瘤细胞克隆形成。过表达SIRT3可促进AGS细胞凋亡,抑制细胞迁移和侵袭,并能抑制AGS细胞在裸鼠皮下成瘤。上述结果提示,SIRT3在胃癌细胞中是一种肿瘤抑制基因。6.SIRT3抑制胃癌细胞中Notch-1表达:对SIRT3密切相关的潜在下游基因和信号传导通路进行研究,应用脂质体转染技术将SIRT3导入AGS细胞,qRT-PCR检测结果显示,SIRT3过表达组的Notch-1 mRNA的表达量明显低于对照组,Western blot结果显示,SIRT3过表达组的Notch-1蛋白表达水平显著低于对照组。应用siRNA对AGS细胞中SIRT3基因沉默,qRT-PCR结果显示,干扰SIRT3导致Notch-1转录水平升高,Western blot检测结果显示,干扰SIRT3表达引起Notch-1蛋白水平升高。上述结果提示,在胃癌AGS细胞中,SIRT3基因可以下调Notch-1的表达水平。7.SIRT3通过下调Notch-1的表达水平来抑制胃癌细胞增殖:SIRT3过表达抑制胃癌AGS细胞增殖和克隆形成,SIRT3和Notch-1共同过表达则减弱SIRT3的肿瘤抑制效果。上述结果表明,SIRT3通过下调Notch-1的表达水平来起到肿瘤抑制作用。结论:SIRT3在胃癌细胞及组织中表达降低。胃癌组织中SIRT3的表达水平与胃癌患者的肿瘤分期相关,分期越晚,SIRT3的表达水平越低。SIRT3的表达水平与患者预后无关。过表达SIRT3可以抑制胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭,并能抑制AGS细胞在裸鼠皮下成瘤。SIRT3与Notch-1存在调控关系,SIRT3通过下调Notch-1的表达水平来抑制胃癌细胞的增殖,有望成为胃癌治疗中新的作用靶点。