GSK3β调节细胞自噬在皮肤鳞癌发病中的作用及分子机制

发布时间：2018-03-22 02:10

  本文选题：糖原合成激酶3β（GSK3β）　切入点：细胞自噬　出处：《第四军医大学》2012年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：皮肤鳞状细胞癌（Squamous cell carcinoma, SCC）是皮肤科常见的恶性肿瘤，发病率逐年增加，可多发，常在短期内快速生长，易形成溃疡及转移，严重影响患者的健康。目前，皮肤鳞癌确切的发病机制尚不清楚，治疗方法多为手术切除等对症处理，与其他恶性肿瘤一样缺乏根治的方法。因此，寻找新的、有效的治疗靶点一直是国内外皮肤科学界密切关注的研究热点。 糖原合成激酶3β（Glycogen synthase kinase3β, GSK3β）是一种普遍存在于细胞内的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，，参与众多信号转导通路的调节，在胚胎发育、细胞分化、细胞凋亡、干细胞维持和肿瘤形成等方面发挥重要的作用，被公认为是一种决定细胞命运的关键激酶。紫外线(Ultravioletradiation, UV)尤其是UVB，为诱发皮肤鳞癌的主要原因之一。课题组前期研究发现GSK3β在抑制角质形成细胞恶性增殖中起着至关重要的作用，但是确切的作用机制仍需进一步讨论。细胞自噬是机体一种重要的防御和保护机制。细胞通过自噬来降解和清除变性受损、衰老和失去功能的细胞器、蛋白等，在机体的免疫调节、炎症反应、肿瘤形成等相关疾病中具有十分重要的作用。大量研究表明UV可提高细胞自噬水平，GSK3β的抑制剂在其它组织中可通过抑制细胞自噬起到保护细胞的作用。那么在皮肤鳞癌的发病过程中，GSK3β是否可以通过调节细胞自噬发挥作用？其作用机制又是什么？这些都需要进一步研究。本研究拟以皮肤鳞癌、癌前病变日光性角化病及小鼠上皮细胞JB6为主要研究对象，首先利用免疫组织化学技术和Western blot法检测GSK3β及其磷酸化水平在皮肤鳞癌和日光性角化病组织中的表达，其次采用建立表达不同GSK3β活性的稳定转染细胞株，观察UVB诱导下，GSK3β对细胞生长的影响并探讨可能的作用分子机制，为进一步明确皮肤鳞癌的发病机制及治疗提供理论依据。 研究目的： 以皮肤鳞癌、日光性角化病及正常小鼠上皮细胞JB6为主要研究对象，通过组织、细胞和分子水平实验： （1）观察GSK3β与皮肤鳞癌发生、发展的关系； （2）观察GSK3β对UVB作用下细胞生长的影响； （3）探讨GSK3β发挥作用的信号通路，并初步阐明UVB作用下GSK3β调节细胞自噬的分子机制。 研究内容和方法： 1.采用免疫组织化学技术及Western blot检测法观察GSK3β在皮肤鳞癌及其癌前病变日光性角化病组织中的表达并进行分析，系统评价GSK3β与皮肤鳞癌发生发展的关系； 2.稳定转染：脂质体法将3种表达不同GSK3β活性的质粒：pCDNA3/GSK3β-WT、pCDNA3/GSK3β-S9A、pCDNA3/GSK3β-K85R转染至小鼠上皮细胞JB6细胞株，并筛选、鉴定稳定表达不同GSK3β活性的细胞株； 3.细胞增殖检测：MTT法检测UVB诱导下，GSK3β对细胞生长的影响； 4. Western blot和GFP-LC3瞬时转染法检测：UVB诱导下，细胞自噬水平的变化和GSK3β对细胞自噬的影响及其分子机制。 研究结果： 1. GSK3β蛋白在皮肤鳞癌组织中表达下降，癌前病变更为明显；p-GSK3βSer9蛋白在病变组织中表达均高于正常组织，且在癌前病变中表达最高；p-GSK3βTyr216蛋白表达无明显差异； 2.在UVB诱导下，激活GSK3β（GSK3β-WT和GSK3β-S9A转染组）可明显降低细胞存活和细胞自噬水平；而抑制GSK3β（GSK3β抑制剂氯化锂处理组和GSK3β-K85R转染组）则可增加细胞存活和细胞自噬水平； 3.抑制细胞自噬可增加UVB诱导的细胞死亡；而促进细胞自噬则减少UVB诱导的细胞死亡； 4. GSK3β抑制剂氯化锂处理小鼠上皮细胞JB6后，pAMPKThr172蛋白表达呈时间依赖性增强，而PKR、AKT、PERK蛋白表达未见明显改变； 5. UVB作用下，细胞自噬相关蛋白LC3、Beclin1及GSK3β抑制位点p-GSK3βSer9蛋白表达呈时间依赖性递增，而GSK3β活化位点p-GSK3βTyr216蛋白表达呈时间依赖性递减。 结论：. 1. GSK3β功能在皮肤鳞癌及其癌前病变中是被抑制的，其功能的抑制与皮肤鳞癌的发生、发展密切相关； 2.激活GSK3β可减少UVB诱导的细胞存活，而抑制GSK3β，则增加UVB诱导的细胞存活，提示GSK3β对细胞生长具有负调控作用； 3.抑制GSK3β可提高pAMPK~(Thr172)蛋白的水平和细胞自噬的表达，提示GSK3β很可能通过抑制LKB1-AMPK-mTOR信号转导通路，调节细胞自噬，发挥生物学作用。
[Abstract]:Cutaneous squamous cell carcinoma (Squamous cell, carcinoma, SCC) is a common malignant tumor in the Department of Dermatology, the incidence rate increased year by year, can be multiple, often in a short period of rapid growth, easy to form ulcer and transfer, seriously affect the health of patients. At present, the exact pathogenesis of cutaneous squamous cell carcinoma is unclear. The treatment methods for surgery excision of symptomatic treatment, lack of cure method with other malignant tumors. Therefore, searching for new and effective therapeutic targets has been a hot research at home and abroad pay close attention to the skin in the scientific community.
Glycogen synthase kinase 3 beta (Glycogen beta synthase kinase3, GSK3) is a ubiquitous intracellular serine / threonine protein kinase involved in the regulation of many signal transduction pathways, in embryonic development, cell differentiation, apoptosis, play an important role in stem cell maintenance and tumor formation, is recognized as a key kinase that determine cell fate. Ultraviolet (Ultravioletradiation, UV) UVB especially, as one of the main causes of skin squamous cell carcinoma. Previous study found that GSK3 beta plays a crucial role in inhibiting cell proliferation and malignant keratinocytes, but the exact mechanism still need further discussion. Autophagy is a body an important defense and protection mechanisms. Cells through autophagy to degradation and removal of damaged organelles, degeneration, aging and loss of function protein, in immune regulation, inflammation 鍙嶅簲,鑲跨槫褰㈡垚绛夌浉鍏崇柧鐥呬腑鍏锋湁鍗佸垎閲嶈�佺殑浣滅�

本文编号：1646587