ERK对c-Fos、c-Jun在宫颈癌细胞中表达的调节作用

发布时间：2019-03-24 20:00

【摘要】：目的宫颈癌的发生与细胞内信号转导通路的异常有着密切关系，多种肿瘤的发生与MAPKs信号通路的激活有关。ERK通路作为MAPKs系统中最经典的通路，，可通过一系列级联转导系统将细胞外信号传导进入细胞核，激活核内一系列效应分子，调控细胞的增殖与凋亡等生物活动。c-Fos与c-Jun是核内重要的转录因子，可与多种与肿瘤发生、演进相关的启动子或增强子基因结合，诱导癌基因的过度表达而引发癌变。在多种肿瘤中均发现ERK1/2、p-ERK、c-Fos与c-Jun蛋白的表达与活性异常，但有关ERK在宫颈癌中对c-Fos、c-Jun调节作用目前尚不清楚。本次研究利用体外实验的研究方法，揭示ERK对核转录因子c-Fos、c-Jun表达的影响及其与宫颈癌细胞的关系，为宫颈癌病因和发病机制研究提供理论依据，为寻找新的干预靶点开拓思路。方法选择宫颈癌细胞Hela（HPV18阳性）和C33A（HPV阴性）进行传代培养，在采用CCK-8法筛选ERK抑制剂U0126半数致死浓度的基础上，形成ERK抑制组和非抑制组（对照组）。对抑制前、后两组宫颈癌细胞分别采用活细胞计数法和CCK-8法检测各组宫颈癌细胞的生长情况和细胞活性；应用流式细胞仪分析细胞的增殖、凋亡情况；采用Real-time PCR检测ERK1/2、c-Fos和c-Jun mRNA的表达水平；应用Western-blot法检测ERK1/2、c-Fos和c-Jun蛋白表达情况。采用软件SPSS17.0进行组间比较的t检验、F检验等统计学分析。结果 1. Hela和C33A宫颈癌细胞一般生物学特性：①除24小时外，其余各时点两种细胞数差异均有统计学差异(P0.05)；②Hela细胞细胞增殖指数（PI）高于C33A细胞，差异有统计学意义（P0.05）；③C33A细胞凋亡率高于Hela细胞，差异有统计学意义（P0.05）。 2. Hela和C33A宫颈癌细胞ERK、c-Fos、c-Jun的表达：(1) Hela和C33A宫颈癌细胞ERK基因表达的比较：①Hela细胞ERK1mRNA相对表达为C33A细胞ERK1mRNA相对表达量的12%，差异有统计学意义（P0.05）；②C33A细胞非磷酸化ERK1/2蛋白表达水平为Hela细胞非磷酸化ERK1/2蛋白表达量的35%，差异有统计学意义（P0.05）。Hela和C33A细胞磷酸化ERK1/2蛋白表达水平差异无统计学意义（P＞0.05）。(2) Hela和C33A宫颈癌细胞c-Fos基因表达的比较：①Hela细胞c-Fos mRNA相对表达量低于C33A细胞，但差异无统计学意义（P0.05）；②C33A细胞磷酸化c-Fos蛋白表达水平低于Hela细胞，差异有统计学意义（P0.05）。(3) Hela和C33A宫颈癌细胞c-Jun基因表达比较：①Hela细胞c-Jun mRNA相对表达量仅为C33A细胞c-Jun mRNA相对表达量的7%，差异有统计学意义（P0.001）；②Hela细胞非磷酸化c-Jun蛋白表达水平高于C33A细胞，差异有统计学意义（P0.05）；C33A细胞磷酸化c-Jun蛋白表达水平低于Hela细胞，差异有统计学意义（P0.05）。 3. ERK对两种宫颈癌细胞一般生物学特性的影响：（1）ERK对两种宫颈癌细胞活性及细胞周期的影响：抑制剂组的活细胞数持续减少，两种细胞各时间点ERK抑制后与对照组相比均有统计学意义(P0.001)；抑制后两种宫颈癌细胞与对照组G1期相比较均增高，S期均降低（P0.001）；Hela细胞G1期比例数增高23.40%（P0.05），C33A细胞G1期比例数增高27.39%（P0.05）。抑制后C33A细胞与对照组G1期细胞比例上升量高于Hela细胞上升量（P0.05）；抑制后Hela细胞S期比例数增高24.72%（P0.05），C33A细胞S期的比例数增高25.20%（P0.05）。（2）ERK对宫颈癌细胞增殖、凋亡的影响：两种宫颈癌细胞抑制组的增殖指数与对照组的增殖指数相比均降低(P0.001)，C33A细胞降低27.38%，Hela细胞降低23.40%，C33A降低量高于Hela细胞，差异有统计学意义（P0.05）；抑制后Hela与C33A细胞与对照组相比凋亡率都增加（P0.05），C33A细胞的凋亡率增加7.01%高于Hela细胞增加5.62%，但差异无统计学意义（P0.05）。 4. ERK对宫颈癌细胞ERK、c-Fos、c-Jun基因表达的影响：⑴ERK抑制前后ERK基因表达的比较：ERK抑制后的Hela细胞的ERK1与ERK2mRNA表达水平增加，但差异无统计学意义（P0.05），而C33A细胞抑制后ERK1与ERK2mRNA表达水平均降低，差异有统计学意义（P0.05），Hela细胞抑制后的ERK1与ERK2mRNA表达水平均高于C33A细胞，其差异有统计学意义（P0.05）；Hela与C33A两种细胞ERK抑制后ERK蛋白表达均降低，但差异均无统计学意义（P0.05），而Hela与C33A两种细胞ERK抑制后p-ERK蛋白表达水平也都有不同程度的降低，差异有统计学意义（P0.05）。⑵ERK抑制前后c-Fos基因表达的比较：Hela细胞抑制后c-Fos基因mRNA的表达水平上升，差异有统计学意义（P0.001），C33A细胞抑制后的c-Fos mRNA的表达水平与对照组相比上升，但差异无统计学意义（P0.05），ERK抑制后Hela细胞的c-Fos基因mRNA表达水平高于C33A细胞，差异有统计学意义（P0.001）；ERK抑制对两种细胞c-Fos蛋白表达水平的影响作用相似，C33A细胞ERK抑制后的磷酸化c-Fos蛋白表达量降低与对照组相比有统计学意义（P0.05）。⑶ERK抑制前后c-Jun基因表达的比较：ERK抑制后Hela细胞c-Jun基因mRNA表达水平升高，与对照组相比有统计学意义（P0.001），而C33A细胞c-Jun基因mRNA表达水平降低，无统计学意义（P0.05），ERK抑制后Hela细胞的c-Jun基因mRNA表达水平高于C33A细胞，差异有统计学意义（P0.001）；两种细胞ERK抑制后的c-Jun蛋白表达水平均上升，但无统计学意义（P0.05），Hela与C33A两种宫颈癌细胞ERK抑制后与对照组c-Jun蛋白表达量的差值相比有统计学意义（P0.05）。结论 1. ERK具有促进宫颈癌细胞增殖、减少凋亡的作用。ERK抑制后宫颈癌细胞阻滞在G0/G1期，增殖指数下降，凋亡率上升。提示Hela与C33A细胞的增殖与ERK信号通路的激活有关，阻断ERK信号通路可以减慢细胞周期G1/S期的进程。本研究通过ERK抑制后Hela较C33A细胞增殖指数高和凋亡率低结果进一步提示，HPV可能参与了ERK信号通路对宫颈癌细胞增殖和凋亡的调节，有待深入探讨。 2.两种宫颈癌细胞的p-ERK的蛋白表达水平在ERK抑制后均降低，即ERK的抑制作用主要表现在ERK磷酸化的环节，而ERK的磷酸化对于激活细胞核内致癌基因继而促进细胞恶性转化和进展非常重要。结合C33A和Hela细胞抑制后ERKmRNA表达水平也均降低，提示两种宫颈癌细胞均可能通过转录和翻译水平的调节对宫颈癌细胞的生物学特征发生影响，尤其是通过效应蛋白表达的调节作用更为明显。 3. ERK抑制后两种细胞的c-Fos和c-Jun蛋白表达均降低，提示ERK可激活核转录因子c-Fos和c-Jun效应蛋白的生物活性，进而促进宫颈癌细胞的增殖、抑制其凋亡，再次提示ERK可作为宫颈癌生物治疗的潜在靶点。ERK抑制后两种细胞的c-Fos和c-Jun基因mRNA表达上升，提示在ERK信号通路调节过程中，可能有其他信号因子的参与，也可能与c-Fos和c-Jun蛋白水平降低激发的负反馈调节有关，其详细机制有待深入探讨。
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【学位授予单位】：山西医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R737.33

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