Fucoidan下調(diào)HIF-1α表達抑制淋巴管新生與Hca-F細胞侵襲轉移能力的影響及機制研究
本文關鍵詞:Fucoidan下調(diào)HIF-1α表達抑制淋巴管新生與Hca-F細胞侵襲轉移能力的影響及機制研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目的:低氧是腫瘤微環(huán)境的重要特征之一。在低氧環(huán)境中,低氧誘導因子-1α(hypoxia inducible factor 1α,HIF-1α)促進腫瘤發(fā)展與演進。HIF-1α的合成與穩(wěn)定性受氧濃度調(diào)控。在腫瘤內(nèi)部呈現(xiàn)低氧的條件下,HIF-1α的兩個脯氨酸殘基被氧依賴的脯氨酸羥化酶羥基化的活性受到抑制,α亞基能穩(wěn)定存在細胞胞漿中,泛素化降解途徑受阻,并與核轉錄因子蛋白家族NF-κB協(xié)同作用,將α亞基轉運至細胞核內(nèi),與結構性亞基HIF-1β形成穩(wěn)定并且具有調(diào)控轉錄功能的二聚體,結合到特異的核苷酸序列,即缺氧反應元件(hypoxia responsive element,HRE)從而形成復合體,激活下游相關40多種基因的表達,調(diào)控血管、淋巴管的生成,能量的攝入,細胞的存活、增殖和侵襲轉移等生物學行為,因此,靶向抗HIF-1α的蛋白合成,核轉位及穩(wěn)定性的藥物研究,具有潛力,對腫瘤轉移,易復發(fā)的治療具有重大意義。腫瘤是嚴重威脅人類健康的殺手之一,其中,肝癌因預后易復發(fā),易轉移等特征成為致死率第三的癌癥。褐藻多糖硫酸酯(Fucoidan),主要存在于褐藻體內(nèi),是一種富含硫酸酯的水溶性硫酸化雜聚糖。由于海洋生物資源豐富,富含具有藥用價值活性物質(zhì),開發(fā)海洋藥物已經(jīng)成為當今研究的熱點,其中多糖類物質(zhì)具有多種生物活性,并且毒副作用小,因此,對fucoidan的生物活性研究更具潛力。本實驗以具有淋巴道高轉移能力的小鼠肝癌Hca-F細胞為模型,研究低氧環(huán)境下抑制淋巴道轉移的功能及機制研究是理想細胞株。但是,近年來fucoidan對低氧環(huán)境下,對肝癌細胞的淋巴道轉移與腫瘤細胞內(nèi)部淋巴管新生能力的影響少見文獻報道。方法:1.本文以氯化鈷(Carbonyl chloride,CoCl2)模擬實體腫瘤低氧微環(huán)境。本實驗設常氧,低氧,低氧加fucoidan組(100-400 g/ml fucoidan),采用MTT法檢測構建低氧環(huán)境的Co Cl2作用Hca-F細胞的最適時間及作用藥物濃度。2.探究低氧條件下,fucoidan對小鼠肝癌Hca-F細胞生長、HIF-1α表達、淋巴管新生及侵襲轉移能力的影響以及fucoidan的干預作用。首先,采用CCK-8法,研究fucoidan在低氧環(huán)境下對Hca-F細胞活力的抑制作用。其次,采用western bloting、q RT-PCR及IFA法,研究fucoidan對Hca-F細胞中HIF-1α的表達及轉位的抑制作用,及其調(diào)控的下游基因,包括促進淋巴管新生的生長因子VEGF-C和肝細胞生長因子HGF及其受體VEGFR-3和C-Met的表達的影響。最后,采用Transwell實驗,探究fucoidan對低氧誘導Hca-F細胞遷移和侵襲能力的影響,以及促進腫瘤淋巴道轉移ECM降解相關的基質(zhì)金屬蛋白酶MMP-2、MMP-9和抑制劑TIMP-1的表達。3.探究低氧條件下,fucoidan抑制小鼠肝癌Hca-F細胞HIF-1α表達相關信號通路關鍵作用因子的表達的影響。采用western bloting、qRT-PCR及IFA實驗,研究具有高淋巴道轉移潛力的Hca-F細胞中HIF-1α合成的PI3K/AKT/mTOR信號通路的表達及fucoidan的干預作用。結果:1.實驗結果表明:Co Cl2(100 mol/L)作用于Hca-F細胞24h,顯著上調(diào)HIF-1α蛋白和mRNA的表達(P0.01),因此成功建立體外低氧微環(huán)境。2.Fucoidan在低氧環(huán)境下作用于Hca-F細胞24h,可以下調(diào)NF-κB、MMP-2、MMP-9的表達,上調(diào)TIMP-1的表達,同時,細胞遷移和侵襲能力亦下降。并且fucoidan作用于Hca-F細胞,下調(diào)VEGF-C和HGF的表達。同時,小鼠體內(nèi)實驗,通過免疫組化結果顯示:腫瘤內(nèi)部淋巴內(nèi)皮細胞成管結構不完全,能力下降,小鼠體內(nèi)腫瘤淋巴管數(shù)顯著減少,存在結構缺陷等現(xiàn)象。小鼠內(nèi)皮淋巴細胞mLEC體外成管實驗,在低氧條件下,mLEC細胞成管能力增強,成管數(shù)量明顯增多,在fucoidan的干預作用下,mLEC細胞成管能力降低,數(shù)量相對低氧對照組,明顯減少。3.高淋巴道轉移潛力的Hca-F細胞中HIF-1α合成的PI3K/AKT/mTOR信號通路中,功能活性的p-PI3K/p-AKT/p-mTOR在低氧環(huán)境下的相對表達量比常氧環(huán)境下明顯升高,效果顯著,在fucoidan的干預作用下,p-PI3K/p-AKT/p-mTOR信號通路鈍化。結論:在低氧環(huán)境下,fucoidan顯著抑制小鼠肝癌Hca-F細胞侵襲,淋巴管新生和淋巴道轉移的潛能,可能與NF-κB和HIF-1α的表達下調(diào),鈍化PI3K/AKT/mTOR和ERK信號通路有關。
【關鍵詞】:Fucoidan 淋巴管新生 HIF-1α 低氧 轉移
【學位授予單位】:大連醫(yī)科大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:R73-37
【目錄】:
- 中文摘要9-11
- 英文摘要11-14
- 第一部分 低氧對小鼠肝癌Hca-F細胞活力、HIF-1α 表達的影響及fucoidan干預的作用研究14-35
- 前言14-15
- 材料和方法15-25
- 1. 材料15-17
- 1.1 細胞系及實驗動物15
- 1.2 主要實驗儀器及器材15
- 1.3 主要實驗試劑與藥品15-16
- 1.4 主要實驗試劑的配置16-17
- 2. 方法17-24
- 2.1 細胞培養(yǎng)17
- 2.2 低氧模型的建立17-18
- 2.3 CCK-8 法檢測細胞活力18
- 2.4 Trypan blue檢測細胞毒作用18
- 2.5 AnnexinⅤ FITC 流式雙染檢測細胞凋亡18
- 2.6 細胞核蛋白提取及定量18-19
- 2.7 WB檢測蛋白表達19
- 2.8 免疫熒光檢測蛋白表達19
- 2.9 酶聯(lián)免疫吸附( Elisa)檢測細胞分泌蛋白的表達19-20
- 2.10 核酸mRNA提取及定量20-21
- 2.11 反轉錄21-22
- 2.12 SYBR Green 染料法 q RT-PCR 步驟22
- 2.13 定量 PCR 步驟22-24
- 3 統(tǒng)計學分析24-25
- 結果25-31
- 1. 不同濃度 Co Cl2對 Hca-F 細胞生長的影響25
- 2. Fucoidan 對低氧條件下小鼠肝癌 Hca-F 細胞活力的影響25-26
- 3.Fucoidan對低氧條件下小鼠肝癌Hca-F細胞凋亡的影響26-27
- 4.Fucoidan 對 Co Cl2誘導的 Hca-F 細胞 HIF-1α 表達及轉位的影響27-28
- 5.Fucoidan 對低氧誘導環(huán)境下 Hca-F 細胞 HGF 和 VEHG-C 表達的影響28-29
- 6.Fucoidan 對低氧誘導環(huán)境下 Hca-F 細胞 C-Met 和 VEHGR-3 表達的影響29-31
- 討論31-33
- 參考文獻33-35
- 第二部分 Fucoidan對低氧Hca-F細胞淋巴管新生及轉移及侵襲能力的影響35-51
- 前言35-36
- 材料和方法36-40
- 1.材料36
- 1.1 細胞系及實驗動物36
- 1.2 主要實驗儀器及器材36
- 1.3 主要實驗試劑與藥品36
- 2.方法36-39
- 2.1 細胞培養(yǎng)36
- 2.2 建立小鼠體內(nèi)腫瘤淋巴結轉移模型及藥物處理36-37
- 2.3 HE染色37
- 2.4 免疫組織化學染色步驟37
- 2.5 小鼠mLECs體外成管實驗37
- 2.6 小鼠體外Transwell小室細胞侵襲實驗37-38
- 2.7 Western Blotting實驗38
- 2.8 免疫組織熒光實驗38-39
- 3.統(tǒng)計學處理39-40
- 結果40-45
- 1.Fucoidan對小鼠體內(nèi)腫瘤淋巴結轉移能力的影響40-41
- 2.Fucoidan對小鼠體內(nèi)腫瘤淋巴管新生的影響41-42
- 3.Fucoidan對mLEC成管能力的影響42
- 4. Fucoidan對小鼠體外轉移及侵襲能力的影響42-43
- 5. Fucoidan抑制低氧誘導的Hca-F細胞中HIF-1α 表達的相關信號通路的影響43-45
- 討論45-47
- 結論47-48
- 參考文獻48-51
- 綜述51-65
- 參考文獻60-65
- 創(chuàng)新點65-66
- 攻讀學位期間發(fā)表文章情況66-67
- 致謝67-68
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