论文部分内容阅读
癌症作为全球主要的公共健康问题,已经成为第二大致死性疾病。而癌症的高发生、高致死率与癌细胞的增殖分化异常及浸润转移能力增强密切相关。大量研究表明,糖基化修饰异常会改变细胞的生物学特征。已有报道证实糖基转移酶IVa(GnT-IVa)和糖基转移酶V(GnT-V)的表达异常都能够影响癌细胞的上皮间质样转化(EMT),GnT-V过表达可以促进肿瘤的生长。但关于GnT-IVa能够调节肿瘤发生及细胞分化的报道较少。 在课题组前期的研究工作中,我们发现几种常见的癌症,比如肝癌,绒毛膜癌及宫颈癌中GnT-IVa在癌组织中的表达量比癌旁组织高,且初步的裸鼠成瘤实验表明过表达GnT-IVa的确可以促进肿瘤的形成。因此,为了初步探索GnT-IVa对癌细胞增殖影响的机制,我们主要利用MTT、克隆形成、流式细胞术、qRT-PCR、Western Blot、co-IP及LC-MS/MS等技术手段对细胞增殖形态、细胞周期分布及相关信号分子的改变三个方面进行了研究。 本实验中,我们选取了实验室已有的细胞系模型:内源低表达GnT-IVa的AV3细胞及其GnT-IVa稳转株AV3/GnT-IVa和内源高表达GnT-IVa的HepG2细胞进行相关实验。结果显示,将GnT-IVa过表达后,AV3细胞的增殖能力明显提高。利用靶向GnT-IVa的siRNA对过表达或高表达GnT-IVa的细胞系进行干扰沉默,细胞的增殖能力下降,且增殖相关分子Ki67的mRNA表达下调。这初步说明GnT-IVa能够促进癌细胞增殖。进而我们利用流式细胞仪检测了AV3 ,AV3/GnT-IVa, AV3/si-NC,AV3/si-GnT-IVa, HepG2, HepG2/si-NC和HepG2/si-GnT-IVa这几种细胞的凋亡率及细胞周期。初步发现GnT-IVa是通过促进癌细胞G1/S期的进程来提高增殖能力,而对凋亡没有明显的影响。随后利用实时定量PCR和蛋白质免疫印记技术分别检测了周期相关分子CyclinD1和CyclinD2,发现糖基转移酶IVa能够促进这两种周期蛋白的表达水平。 为了进一步探明GnT-IVa参与调控细胞周期的中间分子,我们借助LC-MS/MS对凝集素DSL免疫沉淀下来的AV3, AV3/GnT-IVa和AV3/si-GnT-IVa蛋白样品进行定性分析,发现含有N-糖链的膜蛋白Integrinβ1存在变化。利用qRT-PCR和Western Blot技术检测发现Integrinβ1的表达受GnT-IVa正向调控。利用已有的抗体对Integrinβ1免疫沉淀后进行凝集素Blot,发现Integrinβ1的β1,4糖链也明显增多。另外,利用靶向Integrinβ1的siRNA在AV3/GnT-IVa和HepG2中进行沉默干扰后,流式细胞仪检测结果显示G1/S期受到阻滞。我们进一步利用qRT-PCR, Western Blot分析了Integrinβ1/FAK增殖通路中的几个关键信号分子p-ERK和c-Myc的表达情况。结果发现这两个分子均与GnT-IVa表达成正相关。因此,我们初步得出结论GnT-IVa可能通过糖基化Integrinβ1,从而调控了Integrinβ1参与的细胞增殖通路。 综上所得,GnT-IVa能够通过加快癌细胞增殖促进肿瘤的形成。它可能通过糖基化细胞膜蛋白Integrinβ1,刺激下游信号分子,导致FAK, P-ERK和c-Myc表达升高,从而促进了G1/S特异性周期蛋白cyclinD1和cyclinD2的表达成熟,进而加快了癌细胞的增殖。本研究为阐明糖基化修饰对细胞增殖的影响奠定了基础,也为GnT-IVa的深入研究开辟了新思路。