研究背景與目的惡性腫瘤不同于正常組織最重要的代謝特點是能量耗損遠超過所能獲得的能量供應(yīng),腫瘤細胞及其周圍具有促腫瘤功能的腫瘤相關(guān)巨噬細胞（TAMs）常處于饑餓狀態(tài)。然而,腫瘤細胞和TAMs會通過調(diào)節(jié)特定的代謝機制感知并適應(yīng)各種極端環(huán)境從而得以存活。通過選擇性地控制TAMs或者腫瘤細胞中的某些代謝途徑,可以阻斷相應(yīng)的惡性表型。半乳糖凝集素-3（Galectin-3,Gal-3）是一種β-半乳糖苷結(jié)合蛋白,廣泛分布于各種腫瘤細胞和TAMs中并參與腫瘤發(fā)展的多個過程。本研究將通過分析Gal-3在各種極端環(huán)境下對TAMs和乳腺癌MDA-MB-231細胞代謝途徑的影響,探究干擾Gal-3的表達是否可以改變TAMs和乳腺癌細胞的代謝行為,削弱兩者適應(yīng)極端環(huán)境的能力,進而抑制乳腺癌細胞的生長和轉(zhuǎn)移,旨在為開發(fā)通過靶向Gal-3來調(diào)控TAMs和腫瘤細胞的代謝途徑進而抑制腫瘤發(fā)展的化合物或干預(yù)手段提供新思路。實驗方法和結(jié)果實驗方法:1.THP-1細胞向TAMs和M2型巨噬細胞的分化及鑒定采用MDA-MB-231細胞條件培養(yǎng)基誘導(dǎo)人外周血單核細胞系THP-1細胞分化為TAMs,或者采用細胞因子刺激THP-... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
符號說明
前言
    1. 缺氧缺營養(yǎng)的腫瘤微環(huán)境——誘導(dǎo)腫瘤細胞和TAMs進行代謝重編程
        1.1 腫瘤細胞及其相關(guān)巨噬細胞（TAMs）的代謝重編程
        1.2 缺氧缺營養(yǎng)環(huán)境可以激發(fā)腫瘤相關(guān)巨噬細胞發(fā)揮促腫瘤功能
    2. Gal-3可能參與腫瘤細胞和TAMs在腫瘤微環(huán)境中的代謝重編程
        2.1 Gal-3的結(jié)構(gòu)和功能
        2.2 Gal-3在代謝性疾病和腫瘤代謝方面的研究進展
        2.3 腫瘤細胞和TAMs可能通過高表達和分泌Gal-3來啟動代謝應(yīng)激反應(yīng)
    3. 本課題的主要研究方向
實驗部分
    1. 實驗材料
        1.1 誘導(dǎo)劑或抑制劑
        1.2 細胞株
        1.3 試劑
            1.3.1 細胞培養(yǎng)試劑
            1.3.2 細胞轉(zhuǎn)染試劑
            1.3.3 電泳和Western blot檢測試劑
            1.3.4 免疫熒光檢測試劑
            1.3.5 代謝相關(guān)檢測試劑盒
            1.3.6 PCR檢測試劑
            1.3.7 其他試劑
        1.4 試劑配制
        1.5 儀器設(shè)備
    2. 實驗方法
        2.1 體外實驗
            2.1.1 細胞培養(yǎng)實驗
            2.1.2 巨噬細胞誘導(dǎo)分化實驗
            2.1.3 流式細胞術(shù)鑒定巨噬細胞的M2表型
            2.1.4 RT-PCR法鑒定巨噬細胞的M2表型
            2.1.5 siRNA轉(zhuǎn)染實驗
            2.1.6 不同培養(yǎng)條件細胞橫型的建立
            2.1.7 代謝指標檢測實驗
            2.1.8 Western blot實驗
            2.1.9 免疫熒光實驗
        2.2 統(tǒng)計學(xué)方法
    3. 實驗結(jié)果
        3.1 THP-1細胞向TAMs和M2型巨噬細胞的分化及鑒定
            3.1.1 誘導(dǎo)THP-1細胞分化為TAMs
            3.1.2 誘導(dǎo)THP-1細胞分化為M2型巨噬細胞
            3.1.3 TAMs和M2型巨噬細胞的M2表型鑒定
        3.2 TAMs、M2型巨噬細胞和MDA-MB-231細胞不同培養(yǎng)模型的建立
            3.2.1 TAMs、M2型巨噬細胞和MDA-MB-231細胞在不同培養(yǎng)條件下的形態(tài)學(xué)變化
            3.2.2 缺氧或缺氧缺營養(yǎng)的TAMs、M2型巨噬細胞和MDA-MB-231細胞中HIF-1α的表達及活性升高
        3.3 不同培養(yǎng)條件下干擾Gal-3對TAMs和MDA-MB-231細胞生存率和糖酵解水平的影響
            3.3.1 缺氧缺營養(yǎng)條件下干擾Gal-3可降低TAMs細胞、M2型巨噬細胞和MDA-MB-231細胞的生存率
            3.3.2 不同培養(yǎng)條件（除缺糖培養(yǎng)）下干擾Gal-3可抑制TAMs和M2型巨噬細胞的糖酵解途徑
            3.3.3 不同培養(yǎng)條件（除缺糖培養(yǎng)）下干擾Gal-3可抑制MDA-MB-231細胞的糖酵解途徑
            3.3.4 在缺氧或缺氧缺營養(yǎng)條件下Gal-3可促進TAMs和MDA-MB-231細胞中PKM2的表達
        3.4 不同培養(yǎng)環(huán)境對TAMs和MDA-MB-231細胞內(nèi)代謝相關(guān)蛋白相互調(diào)控關(guān)系的影響
            3.4.1 不同培養(yǎng)環(huán)境對TAMs和MDA-MB-231細胞內(nèi)代謝調(diào)控蛋白表達的影響
            3.4.2 缺氧缺糖條件下AMPK通過抑制NF-κB的活性來負向調(diào)控Gal-3
            3.4.3 缺氧缺營養(yǎng)條件下AMPK可抑制PI3K和Gal-3的表達
            3.4.4 PI3K在缺氧缺營養(yǎng)的培養(yǎng)條件下可以促進Gal-3的表達并抑制AMPK活化
        3.5 Gal-3在TAMs和MDA-MB-231細胞糖酵解與脂肪酸氧化途徑轉(zhuǎn)換關(guān)系中的作用
            3.5.1 正�；蛉毖鯒l件下干擾TAMs和MDA-MB-231細胞中的Gal-3可明顯激活A(yù)MPK并降低NEFA水平
            3.5.2 干擾TAMs和MDA-MB-231細胞中的Gal-3后,細胞通過激活A(yù)MPK和CPT1-A來促進糖酵解向FAO的轉(zhuǎn)化以維持細胞生存
        3.6 缺氧低糖環(huán)境下TAMs和MDA-MB-231細胞通過激活細胞內(nèi)的PI3K/NF-κB/Gal-3/GLUT1通路來加強對葡萄糖的攝取利用
            3.6.1 Gal-3在環(huán)境葡萄糖濃度為5.6 mM的缺氧條件下可最大程度地促進TAMs和MDA-MB-231細胞攝取葡萄糖并維持細胞的生存率
            3.6.2 TAMs和MDA-MB-231細胞內(nèi)代謝調(diào)控蛋白在不同缺氧缺糖濃度下的表達量和活性變化
            3.6.3 在環(huán)境葡萄糖濃度低于5.6 mM的缺氧條件下TAMs中的AMPK可負調(diào)控Gal-3的表達
            3.6.4 在葡萄糖濃度為5.6 mM的缺氧低糖條件下PI3K和NF-κB是Gal-3和GLUT1的上游正向調(diào)控因子
            3.6.5 在缺氧低糖條件下TAMs和MDA-MB-231細胞可通過激活PI3K/NF-κB/Gal-3/GLUT1通路來加速攝取葡萄糖
            3.6.6 TAMs和MDA-MB-231細胞中代謝相關(guān)蛋白的表達水平隨缺氧缺糖培養(yǎng)時間的變化
            3.6.7 PI3K和NF-κB在缺氧低糖條件下可時間依賴性地促進Gal-3和GLUT1的表達
        3.7 干擾或未干擾Gal-3的TAMs條件培養(yǎng)基對MDA-MB-231細胞增殖及糖酵解水平的影響
            3.7.1 干擾或未干擾Gal-3的TAMs條件培養(yǎng)基對MDA-MB-231細胞增殖的影響
            3.7.2 干擾或未干擾Gal-3的TAMs條件培養(yǎng)基對MDA-MB-231細胞糖酵解水平的影響
    4. 討論
        4.1 在缺氧腫瘤微環(huán)境中,Gal-3的高表達可抑制MDA-MB-231細胞和TAMs內(nèi)糖酵解向脂肪酸氧化途徑的轉(zhuǎn)化
        4.2 在缺氧缺糖的腫瘤微環(huán)境中,細胞內(nèi)活化的AMPK可阻斷Gal-3對糖酵解的促進作用并激活FAO途徑
        4.3 在缺氧缺血清的腫瘤微環(huán)境中,Gal-3通過激活GLUT1、PKM2和LDH來促進MDA-MB-231細胞和TAMs內(nèi)的糖酵解代謝
        4.4 PI3K和AMPK在乳腺癌及其相關(guān)巨噬細胞中的相互調(diào)控關(guān)系與細胞所處微環(huán)境的成分變化密切相關(guān)
        4.5 在葡萄糖濃度為5.6 mM的缺氧低糖條件下,MDA-MB-231細胞和TAMs可通過激活PI3K/NF-κB/Gal-3/GLUT1通路來加速攝取葡萄糖
        4.6 TAMs產(chǎn)生或分泌的Gal-3在缺氧缺營養(yǎng)條件下可促進乳腺癌細胞的增殖和糖酵解代謝
    5. 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表和待發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3150805