ARHI基因誘導胰腺癌細胞系PANC-1自噬作用及其相關機制初探.pdf

1、胰腺癌是死亡率最高的惡性腫瘤之一,目前臨床多種治療措施未能顯著延長胰腺癌患者生存期。深入了解胰腺癌細胞增殖、生長、程序性細胞死亡、遷移等異常生物學行為及其分子機制,是尋找更有效的腫瘤干預措施、提高胰腺癌治療效果的重要手段。
　　 近年來研究發(fā)現(xiàn)自噬現(xiàn)象與腫瘤關系密切,多種抑癌基因可誘導自噬。誘導或抑制自噬都可能成為有效的腫瘤治療措施,但需要根據(jù)腫瘤發(fā)展的不同階段、不同的腫瘤類型選擇誘導或抑制自噬。
　　 ARHI基因是1

2、999年發(fā)現(xiàn)的一個母源性印跡基因,是Ras超家族成員之一,也是小分子G蛋白的一種,但GTP酶活性低。其編碼的蛋白在人類多種組織中表達。與大部分Ras家族成員是癌基因和促生長調控因子不同,研究證實ARHI基因在卵巢癌和乳腺癌中是抑癌基因,可以抑制腫瘤細胞增殖和遷移,過表達可促進細胞凋亡。新近研究發(fā)現(xiàn),抑癌基因ARHI近似生理水平再表達可誘導多種人卵巢癌細胞系自噬性細胞死亡,而不是凋亡。
　　 我們實驗室的前期研究表明,ARHI基因

3、在胰腺癌組織中也發(fā)揮抑癌基因的作用。通過瞬時和穩(wěn)定轉染將ARHI基因導入該基因表達缺失的胰腺癌細胞,發(fā)現(xiàn)ARHI抑制胰腺癌細胞系的增殖,誘導胰腺癌細胞死亡,穩(wěn)定轉染ARHI可導致胰腺癌細胞周期停滯。
　　 ARHI是否誘導胰腺癌細胞自噬目前尚未見報道,本課題在前期研究的基礎上探討ARHI基因瞬時表達是否誘導胰腺癌細胞系PANC-1發(fā)生自噬,并初步探討其可能機制。
　　 一、抑癌基因ARHI對胰腺癌細胞系PANC-1自噬的

4、影響
　　 目的:探討ARHI基因再表達是否促進胰腺癌細胞系PANC-1自噬
　　 方法:應用本實驗室構建的攜帶ARHI基因編碼序列的pIRES2-EGFP-ARHI質粒,采用脂質體法瞬時轉染胰腺癌細胞系PANC-1,用熒光顯微鏡及流式細胞術驗證轉染效率,用RT-PCR及western blot驗證ARHI基因轉錄及翻譯水平表達情況；采用Hoechst33258染色觀察凋亡細胞形態(tài),PI染色流式細胞術檢測細胞凋亡率；應用

5、吖啶橙染色觀察細胞內嗜酸性自噬溶酶體,透射電鏡觀察細胞內具有雙層膜結構的自噬體。
　　 結果:1)瞬時轉染48小時ARHI組PANC-1細胞可見ARHI基因mRNA表達,而空載體組及正常PANC-1細胞組無ARHI mRNA表達。ARHI組瞬時轉染后48小時和72小時可見ARHI蛋白表達,空載體組無ARHI蛋白表達；2)轉染后120小時Hoechst33258染色ARHI組及空載體組均可見凋亡細胞核及凋亡小體,正常PANC-1細

6、胞未見明顯凋亡征象；3)轉染后120小時PI染色,流式細胞儀檢測凋亡率,ARHI組細胞凋亡率(29.6±8.4)％,高于空載體組(23.4±6.8)％,但差異不具有顯著性(P>0.05)；4)轉染后72小時吖啶橙染色,可見ARHI組細胞內亮紅色自噬溶酶體(9.3％)明顯高于空載體組(0.4％),差異具有顯著性(P<0.05)；通過透射電鏡證實了吖啶橙染色結果:ARHI基因瞬時轉染PANC-1細胞72小時透射電鏡可見典型自噬體,空載體轉染

7、組未見自噬體。
　　 小結:1)ARHI基因瞬時轉染組細胞凋亡率高于空載體轉染組,但差異無顯著性；2)ARHI再表達可誘導胰腺癌細胞系PANC-1發(fā)生自噬。
　　 二、抑癌基因ARHI誘導胰腺癌細胞系PANC-1自噬的相關機制初探
　　 目的:探討ARHI再表達誘導PANC-1細胞系自噬的可能機制。
　　 方法:ARHI基因瞬時轉染PANC-1細胞48小時、72小時后分別提取細胞總蛋白,western b

8、lot檢測ARHI組及空載體組pERK、pAKT、AKT、DAPK1、ATG4B表達水平的差異。瞬時轉染后48小時、72小時分別提取細胞胞漿蛋白,western blot檢測ARHI組及空載體組胞漿p53蛋白水平的差異。瞬時轉染后72小時進行細胞化學染色,觀察胞核p53蛋白水平的差異。瞬時轉染后48小時提取細胞總RNA,Real time PCR檢測AKT下游信號分子TSC1、TSC2及自噬相關基因beclin1 mRNA水平表達改變。

9、
　　 結果:1)瞬時轉染48小時pERK與空載體組比較有輕度下調,但無顯著性差異(P>0.05),72小時后ARHI組與空載體組pERK蛋白無明顯差異；2)與空載體組相比,ARHI組pAKT蛋白表達明顯減少(P<0.05),AKT蛋白無明顯變化；3)瞬時轉染48小時、72小時ARHI組與空載體組胞漿p53蛋白無明顯差異,酶免疫細胞化學染色顯示ARHI組與對照組胞核p53陽性率分別為18％和8％(P<0.05)；4)與空載體組相

10、比,ARHI組DAPK1蛋白和ATG4B表達均增加(P<0.05)；5)與空載體相比,ARHI組TSC1、TSC2及beclin1 mRNA水平表達無明顯變化。
　　 小結:ARHI瞬時轉染誘導PANC-1細胞系自噬可能與下調PI3K/AKT通路及上調胞核p53、抑癌基因DAPK1、自噬相關基因ATG4B有關,與Ras/Raf/ERK通路無關,與TSC1、TSC2及beclin1轉錄水平表達無關。
　　 結論: