缺氧诱导因子-1α与结直肠癌

缺氧诱导因子(HIF)-1α是细胞及组织缺氧情况下产生的一种调节缺氧反应的转录激活因子,能诱导多种缺氧反应性表达,使细胞及组织产生一系列反应以适应缺氧环境.肿瘤缺氧微环境及HIF-1α的表达与结直肠癌的发生发展、侵袭转移及治疗预后密切相关,已成为结直肠肿瘤研究的热点.     

缺氧诱导因子-1α在恶性肿瘤中的研究进展

肿瘤的发生、发展与细胞的过度增殖和凋亡的减少有关，肿瘤细胞无限制的增殖是其主要的特征，而细胞增殖需要大量耗氧，研究证实缺氧是实质性肿瘤物理微环境的基本特征之一。肿瘤的缺氧不仅是发生恶性转化的始动因素，还可以诱导肿瘤细胞对放疗及化疗的耐受性，促进肿瘤的浸润和转移等恶性生物学行为的发生，缺氧导致的一系列基因和蛋白的表达正是这些现象发生的根本原因。缺氧诱导因子-1α（hypoxia inducible factor 1 alpha，HIF-1α）在肿瘤的血管生成和能量代谢中起重要的调控作用。     

缺氧诱导因子-1α在头颈肿瘤中的研究进展

缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)是细胞传递缺氧信号并引发"缺氧效应"的关键分子,与喉鳞癌、甲状腺癌、鼻咽癌等实体瘤的发生、发展、转移及预后密切相关.HIF-1α已逐渐成为肿瘤研究领域的热点之一.本文就其结构、功能、调节、靶向治疗及在头颈肿瘤中的研究进展作一综述.     

缺氧诱导因子-1α在头颈肿瘤中的研究进展

缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）是细胞传递缺氧信号并引发＂缺氧效应＂的关键分子,与喉鳞癌、甲状腺癌、鼻咽癌等实体瘤的发生、发展、转移及预后密切相关。HIF-1α已逐渐成为肿瘤研究领域的热点之一。本文就其结构、功能、调节、靶向治疗及在头颈肿瘤中的研究进展作一综述。     

缺氧诱导因子-1α与胶质瘤治疗研究进展

肿瘤细胞生长迅速，缺氧在实体肿瘤中经常发生。虽然缺氧对肿瘤生长不利，但是肿瘤细胞会发生一系列基因和代谢改变得以存活并增殖。缺氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor 1，HIF-1)是调节肿瘤细胞缺氧反应的主要转录因子。HIF-1α是决定HIF-1活性的亚单位，其在许多肿瘤中表达增强，与肿瘤高度侵袭性、易转移、对放化疗不敏感和预后不良密切相关。     

缺氧条件下缺氧诱导因子-1α抑制剂YC-1对人卵巢癌Skov3干细胞耐药的逆转作用

目的:探讨缺氧诱导因子-1α抑制剂YC-1在缺氧条件下逆转人卵巢癌干细胞Skov3耐药的机制。方法:选用人卵巢癌Skov3细胞通过无血清悬浮培养法富集肿瘤干细胞。分别于常氧及缺氧条件下检测不同浓度顺铂干预Skov3贴壁细胞及干细胞后测定顺铂对于两种细胞的抑制作用,及缺氧后干性指标、耐药指标ABCG2及HIF-1α的表达。当给予HIF-1α抑制剂YC-1后,测定顺铂对Skov3干细胞的抑制作用。并且检测干细胞干性指标、ABCG2及HIF-1α的mRNA表达。结果:悬浮培养的Skov3干细胞的干性指标CD44、NANOG、OCT-4及耐药指标ABCG2较贴壁细胞升高,且缺氧培养后,随着HIF-1α表达的升高,CD44、NANOG、OCT-4及ABCG2的表达也明显升高,P<0.05。干细胞的耐药性高于贴壁细胞,且缺氧培养耐药性增加。当给予YC-1后,干细胞耐药性下调,HIF-1α出现抑制,同时其干性指标CD44、NANOG、OCT-4、耐药ABCG2明显下调,P<0.05。结论:YC-1在缺氧条件下通过抑制HIF-1α下调ABCG2的表达逆转Skov3干细胞耐药。     

雷帕霉素对食管癌细胞缺氧诱导因子-1α和糖酵解途径的影响

目的:观察雷帕霉素(Rapamycin)对人食管癌细胞TE1、TE13中HIF-1 α的抑制作用及糖酵解途径相关基因表达的影响;分析mTOR信号通路与糖酵解途径的关系.方法:分别取TE1、TE13细胞株,常氧及缺氧条件下分别予以Rapamycin作用后,将两株细胞各分为四组:①正常对照组,即未处理组(N);②缺氧处理组(H);③常氧Rapamycin处理组(N+R);(④缺氧Rapamycin处理组(H+R)(即雷帕霉素预处理1小时后缺氧培养).采用实时定量PCR检测细胞中缺氧诱导因子-1α(Hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)蛋白及己糖激酶Ⅱ(HK-Ⅱ)、葡萄糖载体蛋白1(GLUT-1)、乳酸脱氢酶A(LDHA)等糖酵解相关基因mRNA的表达,Western印迹检测HIF-1α及HK-Ⅱ、GLUT-1、LDHA等糖酵解相关基因蛋白的表达.结果:缺氧处理后与正常对照组相比,HIF-1α、HK-Ⅱ、GLUT-1蛋白表达及mRNA明显增强,而LDHA表达无明显变化;Rapamycin预处理后,正常对照组及缺氧处理组HIF-1 α、HK-Ⅱ、GLUT-1的表达均明显降低,LDHA无明显变化.结论:常氧及缺氧条件下,雷帕霉素可抑制食管癌细胞HIF-1 α及糖酵解相关基因的表达,提示阻断mTOR通路可抑制食管肿瘤细胞的糖酵解途径.     

乳腺癌组织中缺氧诱导因子-1α的表达

目的探讨乳腺癌组织中缺氧诱导因子-1α(hypoxia-induciblefactor1alpha,HIF-1α)的表达及其与增殖细胞核抗原(proliferatingcellnuclearantigen,PCNA)及临床病理因素的关系。方法采用免疫组化SP法检测乳腺纤维腺瘤、普通乳腺增生组织和乳腺癌中HIF-1α、PCNA蛋白的表达。结果HIF-1α蛋白在乳腺纤维腺瘤、普通乳腺增生组织中不表达;乳腺导管内原位癌中阳性率55%(11/20),浸润性乳腺癌中85%(51/60);HIF-1α在淋巴结、雌激素受体状态及组织学分级中表达有显著差异。乳腺癌中PCNA阳性率75%(60/80),其中原位癌为65%(13/20),浸润癌为78.3%(47/60)。乳腺癌中HIF-1α表达与PCNA显著正相关(r=0.693,P<0.01)。结论HIF-1α在乳腺癌组织中明显上调,与肿瘤细胞增殖、淋巴结转移、雌激素受体状态及组织学分级相关,提示HIF-1α对乳腺癌的肿瘤细胞增殖、生长和侵袭转移起重要作用,有望成为肿瘤治疗的新靶点。     

缺氧诱导因子-1与肿瘤的关系

缺氧诱导因子．1（hypoxia．induciblefactor-l,HIF．1）是1992年由Semenza等在低氧的肝细胞癌细胞株Hep3B的核提取物中发现的一种蛋白。它能与促红细胞生成素（erythropoietin,Epo）基因3′增强子序列结合,促进Epo转录等。HIF-1是缺氧条件下广泛存在于哺乳动物和人体内的一种转录因子,能激活许多缺氧反应性基因的表达,是哺乳动物和人在缺氧条件下维持氧稳态的关键性物质^[1]。     

缺氧诱导因子-3α（HIF-3α）对肝癌细胞生物钟基因表达的影响

目的:研究缺氧诱导因子-3α(HIF-3α)对肝癌细胞生物钟基因表达的影响。方法:将HIF-3α过表达的慢病毒载体感染HepG2细胞，构建稳定过表达HIF-3α肝癌细胞系，同时通过siRNA干扰HepG2细胞中HIF-3α的表达。然后通过Real-time PCR和Western Blot检测HIF-3α感染前后肝癌细胞中生物钟基因Clock、Bmal1、NPAS2、Per1、Per2、Per3、Timeless、Cry1、Cry2、REV-ERBA、Rora、CKIε的表达水平。结果:Real-time PCR结果显示HIF-3α使Per3、CKIε mRNA表达升高(P均<0.05)，Bmal1、Per1、Per2、Cry1、REV-ERBA、Rora mRNA表达降低(P均<0.05)，HIF-3α对Clock、NPAS2、Timeless、Cry2 mRNA的表达无明显影响(P均>0.05)。Western Blot结果与PCR结果相一致。结论:HIF-3α可引起肝癌细胞生物钟基因的紊乱，可能是肝癌生物钟基因表达异常的原因之一。     

槲皮素对结肠癌细胞SW480增殖、细胞周期和cyclin B1蛋白表达的影响

背景与目的:探讨槲皮素对人结肠癌细胞SW480增殖、凋亡、细胞周期及CyclinB1蛋白表达的影响,并探讨其抗肿瘤机制.材料与方法:以10、20、40、60、80、160 μmol/L的槲皮素处理SW480细胞,采用MTT比色法、流式细胞技术、Western blot方法分析槲皮素对细胞增殖、凋亡、细胞周期及cyclin B1蛋白表达的影响.结果:与对照组相比,20μmol/L槲皮素可促进SW480细胞增殖(P＜0.05),但40、80、160μmol/L的槲皮素可明显抑制SW480细胞的增殖(P＜0.01),抑制作用呈剂量和时间依赖性.20、40、60、80μmol/L的槲皮素作用SW480细胞48 h,G0/G1期和S期细胞减少,G2/M期细胞显著增多(P＜0.01).80μmol/L的槲皮素作用48 h后细胞凋亡率(13.32±4.62)%,较对照组(2.68±1.04)%显著升高(P＜0.01);40、60、80μmol/L的槲皮素作用SW480细胞48 h后,cyclin B1蛋白表达降低(P＜0.05).结论:槲皮素对结肠癌细胞SW480的增殖有一定的调节作用,低浓度可促进其增殖,而高浓度则可抑制其增殖,其抑制作用机制可能与影响细胞周期分布、诱导细胞调亡、调节cyclin B1蛋白表达有关.     

白介素-18基因修饰SW480细胞肿瘤原性改变及抗瘤作用研究

白介素-18(Interleukin-18,IL-18)能诱导T细胞和NK细胞产生IFN-λ,是参与启动细胞免疫反应的重要细胞因子,具有显著的抗肿瘤效应[1]。将细胞因子基因如IL-2等转移到肿瘤细胞制成的肿瘤瘤苗,能够诱导机体内抗肿瘤免疫功能[2]。我们将人白细胞介素-18(hlL-18)基因转导入大肠癌细胞系SW480细胞中,观察IL-18基因转染后,SW480细胞分泌IL-18的水平及SW480细胞致瘤性的改变。     

Rac1活化在大肠癌细胞SW480迁移侵袭中的作用

目的研究Racl的活化在大肠癌迁移侵袭中的作用。方法对大肠癌SW480细胞株,分别导入活化的Rac1 L61重组体和对照用质粒;采用配体结合免疫共沉淀法通过Western blot检测细胞中活化Rac1的含量,进一步用。Transwell小室研究具有不同活性Rac1的SW480细胞其迁移及侵袭能力。结果SW480细胞的转染效率高达80%以上,配体结合免疫共沉淀结果显示,转染Rac1 L61重组体后Rac1的活性显著高于对照组;应用Transwell小室对SW480细胞迁移及侵袭能力研究时,发现Rac1活性高的实验组迁移及侵袭的细胞数显著高于对照组(迁移细胞数43±9:22±5, P<0.01;侵袭细胞数73±13:38±1,P<0.01)。结论Rac1的活化在大肠癌迁移侵袭中起重要的作用。     

白藜芦醇对人结肠癌SW480瘤株作用的研究

目的研究白藜芦醇对人结肠癌细胞株SW480生长和细胞周期的影响,并探讨其作用机制。方法采用光镜及电子显微镜观察用药前后细胞形态结构的改变;采用四唑盐(MTT)比色法检测细胞增殖,采用流式细胞术测定细胞周期。结果白藜芦醇呈时间和剂量依赖性抑制人结肠癌细胞株SW480的生长并诱导凋亡,IC50为80μmol/L;白藜芦醇使SW480处于S期细胞增多。结论白藜芦醇能有效的抑制人结肠癌细胞株SW480的生长并诱导其凋亡;白藜芦醇对结肠癌可能是一种有效的化学治疗和化学预防药物。     

APRIL在大肠癌组织中的表达及化疗药物对大肠癌SW480细胞APRIL表达的影响

背景与目的:增殖诱导配体(a proliferation-inducing ligand,APRIL)是最近发现的肿瘤坏死因子家族新成员,有促进肿瘤生成和增殖的能力。本实验通过研究APRIL在大肠癌组织中的表达,并对比氟尿嘧啶和顺铂对大肠癌细胞株SW480表达APRIL水平的影响,探讨抗癌药对APRIL在大肠癌组织中表达的影响。方法:采用免疫组化法和荧光定量PCR检测56例大肠癌患者癌组织和配对癌旁相对正常组织及大肠癌细胞株SW480上APRIL的表达。将不同终浓度的氟尿嘧啶和顺铂加入培养中的SW480细胞,用荧光定量PCR检测加入药物后24h、48h和72hSW480细胞表达APRIL mRNA的水平。结果:大肠癌组织表达APRIL的阳性率为76.8%,mRNA水平为0.71±0.08,高于癌旁相对正常组织的16.1%和0.16±0.05(P<0.001)。SW480细胞上有明显的APRIL表达,加入不同浓度的氟尿嘧啶后,SW480细胞APRIL的mRNA水平逐渐升高,至72h表达最高,25、50、100、200μg/mL4个药物浓度作用72h后细胞APRIL mRNA水平分别为0.85±0.10、0.81±0.09、0.83±0.11和0.90±0.12,与空白对照(0.57±0.06)相比差异有统计学意义(P<0.001);而加入不同浓度的顺铂后,细胞APRILmRNA水平与空白对照相比差异无统计学意义(P>0.05),仅在10、20μg/mL浓度作用72h后细胞的APRIL mRNA水平(分别为0.44±0.05,0.40±0.07)低于空白对照(P<0.05)。结论:APRIL在大肠癌的进展过程中可能起到一定程度的促进作用;氟尿嘧啶可能具有对抗APRIL功能的潜在作用。     

p33ING1b基因对人结肠癌细胞SW480生物学行为的影响

目的:构建pcDNA3.1( )/p33ING1b真核表达载体及观察其对人结肠癌细胞SW480生长的影响。方法:构建人p33ING1b真核表达载体,采用脂质体转染方法,将pcDNA3.1( )/p33ING1b转染人结肠癌细胞系SW480,G418筛选,挑选阳性克隆,阳性克隆经RTPCR及Westernblot鉴定后,通过生长曲线和软琼脂克隆形成实验检测高表达p33ING1b基因的SW480细胞体外增殖情况,并用流式细胞仪分析细胞凋亡率的改变。结果:成功构建重组pcDNA3.1( )/p33ING1b基因的真核表达载体,建立高表达p33ING1b基因的SW480细胞系,p33ING1b基因在SW480细胞中高表达后,其生长速度减慢,细胞凋亡率(15.4±1.7)%较空载体组(2.0±0.6)%及未转染组(1.6±0.8)%明显升高。结论:p33ING1b基因高表达对SW480细胞系具有生长抑制和促进凋亡的作用。     

RNA干扰沉默Sp1基因抑制大肠癌SW620细胞的恶性增生

目的采用RNA干扰技术沉默大肠癌SW620细胞转录因子特化蛋白1（Sp1）的表达,观察其对细胞增生的影响。方法构建靶向人Sp1基因的干扰载体（pGenesil-1-Sp1）,脂质体介导转染SW620细胞,荧光倒置显微镜下观察转染效率,应用实时荧光定量PCR和Western blotting检测其对Sp1 mRNA及蛋白质水平的影响,MTT法检测SW620细胞增生活性的改变。结果成功构建针对Sp1的干扰载体,转染后能够有效抑制大肠癌SW620细胞中Sp1 mRNA和蛋白的表达,且在转染48h抑制作用最强,其对Sp1 mRNA和蛋白质抑制率分别为68．47％和73．82％,与对照组相比,差异有统计学意义（P〈0．05）。MTT实验显示,下调Sp1表达可显著抑制大肠癌SW620细胞的体外增生能力。结论Sp1基因沉默能够抑制人大肠癌SW620细胞的增生,为以Sp1为靶点的大肠癌基因治疗提供新的思路和手段。     

阿苯达唑抑制结肠癌SW480细胞的侵袭和迁移能力及其可能的机制

目的：探索阿苯达唑（albendazole）抑制结肠癌SW480细胞侵袭和迁移能力及其可能的机制。方法：体外培养人结肠癌SW480细胞,用不同质量浓度(0、1.0和2.0 mg/ml)的albendazole处理人结肠癌SW480细胞,CCK-8法检测albendazole对结肠癌SW480细胞增殖能力的影响,采用细胞划痕实验、Transwell小室实验检测细胞的迁移侵袭能力,免疫细胞化学及Western blotting检测SW480细胞中E-cadherin、MMP-2和MMP-9蛋白的表达水平。结果：与空白对照组比较,albendazole各质量浓度（1.0和2.0 mg/ml）组细胞的增殖能力明显降低,SW480细胞侵袭细胞数显著下降\[ （51.33±3.96）、（23.42±403）vs （80.76±7.18）个/视野,F=3.975, P=0.026\];而且细胞迁移能力显著下降\[（9.6±1.13）、（6.4±0.81）vs （19.6±1.41） mm;F=5.012, P=0.023\];E-cadherin蛋白表达水平上调,MMP-2、MMP-9蛋白表达水平明显下调。结论：Albendazole能显著抑制SW480细胞增殖,并通过上调E-cadherin的表达水平和下调MMP-2和MMP-9的分泌水平抑制细胞的侵袭和迁移能力。     

柴胡皂苷D通过诱导自噬抑制人结直肠癌细胞SW480增殖的实验

目的:研究柴胡皂苷D（saikosaponin-D,SSD）对人结直肠癌细胞SW480自噬的影响,并探讨诱导的自噬对细胞增殖的影响。方法:Western-blot检测SSD对自噬相关蛋白LC3A/B和p62表达的影响,LC3翻转实验和GFP-RFP-LC3荧光实验验证自噬流的发生。Western-blot检测3-MA对SSD所诱导自噬的抑制作用,MTT和细胞计数实验研究3-MA抑制自噬后SSD对SW480细胞增殖的影响。结果:SSD能够诱导SW480细胞发生自噬,表现在LC3A/B II及LC3A/B II/I比值的增高、自噬经典底物蛋白p62的减少、LC3翻转试验阳性以及LC3荧光实验中黄色和红色荧光颗粒的增多（P＜0.05）。自噬抑制剂3-MA能够抑制SSD所诱导自噬的发生（P＜0.05）,且3-MA抑制自噬后,SSD对SW480的增殖抑制效应减弱（P＜0.05）,提示SSD诱导的自噬对细胞的增殖起抑制作用。结论:SSD通过诱导自噬抑制人结直肠癌细胞SW480的增殖。     

蝮蛇毒抗凝蛋白组分对人结肠癌细胞株SW480凋亡的实验研究

目的探讨蝮蛇毒抗凝蛋白组分诱导人结肠癌细胞株SW480凋亡及其可能的作用机制。方法CCK-8比色法测定蝮蛇毒抗凝蛋白组分对体外培养的SW480细胞的细胞毒作用,流式细胞术（flow cytometry,FCM）检测细胞线粒体膜电位（mhochonal membrane potential,MMP）变化和细胞周期分析,Western blot检测凋亡相关蛋白半胱-天冬氨酸蛋白酶3（cysteine containing aspartate,capase-3）、bcl-2的表达。结果蝮蛇毒抗凝蛋白组分对SW480细胞具有明显的生长抑制作用,显微镜下观察到细胞圆缩,悬浮细胞增多,细胞分裂相减少,培养液内细胞碎片明显增多,流式细胞仪直方图上亦出现特征性的亚二倍体峰,随着蝮蛇毒抗凝蛋白组分浓度的增加,线粒体膜电位逐渐下降,凋亡率逐渐增加,capase-3蛋白表达增加,bcl-2蛋白表达无变化。结论皖南尖吻蝮蛇毒抗凝蛋白组分可诱导SW480细胞发生凋亡,通过线位体／半胱天冬氨酸蛋白酶3途径可能是SW480细胞发生凋亡的机制之一。