幽门螺杆菌感染对胃粘膜上皮细胞PGRN表达的影响及其效应研究

发布时间：2018-04-02 13:08

本文选题：幽门螺杆菌　切入点：PGRN　出处：《山东大学》2011年博士论文

【摘要】：幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, Hp)是慢性胃炎和消化性溃疡的重要病因,与胃癌的发生密切相关,世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)已将幽门螺杆菌列为Ⅰ级致癌因子,然而幽门螺杆菌导致胃粘膜组织炎症,以及持续性炎症诱发恶性转化的机制有待进一步研究。 Progranulin (PGRN),又称为颗粒体蛋白前体,PC cell-derived growth factor, proepithelin, or acrogranin,属于一类新型的生长因子,它在发育、细胞周期进展、细胞运动及肿瘤形成发展中起到重要的作用。PGRN在增生迅速的组织细胞中高表达,如皮肤、胃肠道及免疫细胞。近期研究显示PGRN在肿瘤组织中也高表达,而且这种高表达可以显著增强恶性肿瘤的播散。PGRN参与到促进肿瘤进展的多个环节,包括细胞增殖、非锚定生长、侵袭性、抗凋亡及增强对细胞毒性药物的抗性。因此PGRN所调控的细胞反应都可以促进细胞的恶性程度。 PGRN在炎症过程中同样发挥着重要的作用。在炎症反应中,中性粒细胞趋化迁移并黏附到破损区域,脱颗粒,并最终在周围释放炎症蛋白。PGRN在该过程中起到抑制炎症的作用。在炎症过程早期外源性PGRN干扰了TNFα所诱导的中性粒细胞内的信号通路。另外,与对照组相比,来源于PGRN缺陷小鼠的巨噬细胞受LPS刺激只能释放少量的IL-10,却产生较多的炎性因子。并且,PGRN缺陷小鼠不能有效清除李斯特菌的感染,从而细菌能够在脑组织内增殖,并伴随严重的炎症反应。然而,幽门螺杆菌感染与PGRN的关系及其PGRN在幽门螺杆菌感染所诱导的炎症及其恶性转化中的作用仍不清楚,我们对此进行了研究,取得了初步研究结果。一、幽门螺杆菌对胃粘膜上皮细胞PGRN表达的影响及其在增殖和迁徙中的作用肿瘤细胞的增殖和迁徙力是肿瘤转移的重要步骤。幽门螺杆菌感染可以增强胃粘膜细胞的增殖速率并抑制凋亡,同时胃黏膜细胞的迁徙能力也增强,然而,其中的机制并未明确,由于PGRN促进肿瘤细胞的生长和迁徙转移,为此我们研究了幽门螺杆菌对胃粘膜上皮细胞PGRN表达的影响及其在增殖、迁徙中的作用。我们在分析正常胃粘膜组织、慢性胃炎和胃癌组织中PGRN的表达变化规律的基础上,进一步研究幽门螺杆菌感染胃粘膜上皮细胞后如何引起PGRN表达的变化,以及PGRN在幽门螺杆菌感染后肿瘤进展中的作用。并明确幽门螺杆菌何种组分可以影响PGRN的表达及其相应的信号通路。为了研究幽门螺杆菌感染与胃粘膜上皮细胞PGRN的表达关系及其分子机制以及PGRN的表达变化在幽门螺杆菌感染促进细胞增殖和迁徙中的作用,我们在临床标本及细胞系水平分析了幽门螺杆菌感染与胃粘膜上皮细胞PGRN表达的关系,并应用克隆形成实验分析细胞增殖能力,划痕实验检测细胞的迁徙能力。实验证明,在临床组织标本中,正常胃粘膜、浅表性胃炎、萎缩性胃炎及胃癌组织中PGRN的表达依次升高。幽门螺杆菌感染胃粘膜上皮细胞后可以明显上调PGRN的表达,并具有时间依赖性,为了防止该现象具有菌株特异性,多株幽门螺杆菌感染胃粘膜上皮细胞后均得到一致的结果。作为幽门螺杆菌的主要致病因子CagA、VacA、LPS等并不参与调控PGRN,只有活菌完整的接触胃粘膜上皮细胞才能影响PGRN的表达。幽门螺杆菌感染可以活化p38、MEK1/2途径,但应用信号抑制剂阻断p38、MEK1/2途径后,幽门螺杆菌感染则不影响PGRN的表达。而在胃粘膜上皮细胞中干扰PGRN后可以明显减弱幽门螺杆菌所促进的胃癌细胞增殖和迁徙的能力。通过以上实验可得到如下结论：(1)PGRN在慢性胃炎、胃癌患者的胃组织中表达显著升高；(2)幽门螺杆菌感染胃粘膜上皮细胞后PGRN mRNA和蛋白水平均明显增高：(3)幽门螺杆菌感染胃粘膜上皮细胞上调PGRN不依赖于CagA、VacA、LPS等,只有活菌完整的接触胃粘膜上皮细胞才能影响PGRN的表达；(4)幽门螺杆菌感染诱导PGRN表达依赖于p38、MEK1/2信号途径；(5)PGRN参与幽门螺杆菌所促进的胃癌细胞的增殖和迁徙。二、PGRN抑制幽门螺杆菌诱导胃粘膜上皮细胞COX-2的表达幽门螺杆菌是胃部、十二指肠炎症中重要的致病菌。在幽门螺杆菌毒力因子的作用下,多种炎性介质包括细胞因子和诱导型的酶都在胃粘膜组织表达增高。其中一些介质可以损伤胃粘膜,如COX-2,另外一些则可以调控宿主的免疫反应和维持胃粘膜的完整性,如PGRN。环加氧酶(Cyclooxygenase)能催化花生四烯酸形成前列腺素类和血栓烷类,有两种亚型,COX-1和COX-2。COX-1在胃粘膜组织和大多数组织器官中构成性表达,维持细胞内环境,作为一种持家酶,正常表达生理条件下可以维持胃粘膜的完整性。相反,而COX-2在正常组织中检测不到,但是炎性因子、脂多糖、有丝分裂原和活性氧刺激胃粘膜上皮细胞后可以稳定表达。幽门螺杆菌感染所引起的慢性炎症COX-2表达增高,这与慢性炎症细胞的侵润程度有关。COX-2刺激所产生的前列腺素能够促进炎症进程。幽门螺杆菌感染胃粘膜上皮后,PGE2诱导IL-8的产生,而该过程在用EP2和EP4拮抗剂预处理后受到抑制。胃粘膜组织COX-2的表达与幽门螺杆菌感染胃粘膜组织后多形核白细胞和单核细胞的侵润呈正向关系。既然胃粘膜炎症和损伤的严重性与COX-2等基因表达和蛋白水平有关,抑制该炎性酶的表达对于治疗与幽门螺杆菌相关性胃部疾病应该是有益的。所以,幽门螺杆菌感染所诱导的COX-2有可能是幽门螺杆菌感染引起胃炎和粘膜损伤的重要机制。炎性基因的表达主要是转录因子所调控,COX-2基因启动子区有nuclear factor-κB(NF-κB)的结合位点,而幽门螺杆菌能够活化NF-κB。NF-κB属于Rel家族,包括p50,p52,p65,c-Rel, Rel B等。在静止期细胞,NF-κB位于胞浆内,可以与胞浆内抑制性蛋白非共价结合,如IκB-a。致病性诱导物如病毒、有丝分裂原、细菌、炎性刺激因子等刺激后, NF-κB转移到核内,结合到DNA识别位点,调控下游靶基因的转录。而NF-κB在幽门螺杆菌通过上调COX-2诱导胃炎过程中发挥着重要的作用。为了研究幽门螺杆菌感染对胃粘膜上皮细胞PGRN对COX-2表达的影响及其机制,幽门螺杆菌感染C57BL/6小鼠48周,运用HE染色和免疫组化技术检测胃粘膜组织炎症、以及COX-2和PGRN的表达状况；运用幽门螺杆菌感染的胃粘膜上皮细胞分别转染PGRN-siRNA、pcDNA3.1PGRN以及它们相应的对照。COX-2蛋白的表达、Iκbα的磷酸化通过Western blotting检测；免疫荧光检测NFκB P65的核转位。幽门螺杆菌感染感染小鼠胃粘膜组织中性粒细胞、嗜酸性粒细胞侵润,COX-2和PGRN的表达水平明显升高；细胞系水平也得到一致的结果并具有时间依赖性。胃粘膜上皮细胞过表达PGRN后能够抑制COX-2蛋白的表达、Iκbα的磷酸化以及NF-κB P65核转位。然而,运用RNAi技术抑制PGRN在胃粘膜上皮细胞的表达后再感染幽门螺杆菌,COX-2蛋白的表达、以及NFκB P65核转位却均升高。因此,PGRN是一个重要的炎症调节因子,通过抑制COX-2的表达发挥的抗炎作用。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R378.99

【共引文献】