神经胶质细胞与胶质瘤细胞亚牛磺酸代谢特征的差异研究

发布时间：2020-05-20 05:10

【摘要】：研究背景:胶质瘤(glioma)作为一种致死率较高的神经系统肿瘤,是最常见的脑肿瘤,多见于成年人。如今胶质瘤的治疗方式多应用手术联合放疗、化疗,但是胶质瘤患者生存期也仅延长至约14个月。胶质瘤细胞具有独特侵袭性,而神经胶质细胞则正常存在于神经系统,因此对神经胶质细胞与胶质瘤细胞生物学行为差异的研究对胶质瘤的治疗具有重大意义。目的:1.了解人星形胶质细胞系1800-P,及标准胶质瘤细胞系U87MG、U251MG在不同浓度胱氨酸刺激下的生长情况;2.了解常氧/低氧条件下神经胶质细胞与胶质瘤细胞中2-氨基乙硫醇双加氧酶(ADO)与半胱氨酸双加氧酶(CDO)基因的表达情况;3.探究神经胶质细胞与胶质瘤细胞去甲基化作用对CDO基因表达的影响。方法:1.用含不同浓度胱氨酸的EBSS培养基,分别培养人星形胶质细胞系1800-P,标准胶质瘤细胞系U87MG、U251MG,利用水溶性四唑盐(WST)检测出各细胞在不同条件下的七天生长曲线,探索不同胱氨酸浓度对于各种细胞生长情况的影响,根据增殖情况找出最适下一步实验的胱氨酸浓度。2.分别在常氧和低氧环境中,三组胱氨酸浓度培养基的条件下,培养U87MG、U251MG和1800-P后,进行RNA提取并反转录至DNA。采用实时定量PCR(rt-PCR)技术,利用相应引物检测此条件下各细胞中ADO和CDO基因表达情况。3.根据相关文献以及方法2中的结果,对U87MG、U251MG和1800-P进行去甲基化处理,分别检测三种细胞去甲基化组和对照组的CDO基因表达情况;4.所有实验数据都使用Graghpad prism7作图,数值使用Minitab17.0软件进行t-test、One-way ANOVA等统计学分析,P0.05具有统计学意义。结果:1.成功得出U87MG、U251MG、1800-P细胞在不同胱氨酸浓度培养下的生长曲线,证明不同胱氨酸浓度条件下神经胶质细胞与胶质瘤细胞增殖情况无明显差异,并根据各自增殖情况得到三组胱氨酸浓度,分别为0μM组、10μM组和200μM组,进行下一步实验;2.分别在常氧和低氧环境中,三组胱氨酸浓度培养基的条件下,培养U87MG、U251MG和1800-P,利用rt-PCR技术,检测标准胶质瘤细胞系U87MG、U251MG在低氧条件下ADO基因表达高于1800-P(P0.05),1800-P细胞中CDO基因表达则高于U87MG、U251MG(P0.05),说明在胶质瘤细胞ADO基因的表达显著,主要靠ADO途径合成亚牛磺酸,而在神经胶质细胞中亚牛磺酸的合成主要依靠CDO途径;3.根据2中的数据,计算U87MG、U251MG和1800-P细胞中ADO与CDO基因表达的比值,结果显示不同氧浓度及胱氨酸浓度条件下U87MG、U251MG的ADO表达显著高于CDO(ADO/CDO100),说明氧浓度、胱氨酸浓度对神经胶质细胞与胶质瘤细胞ADO、CDO基因的表达无明显影响;4.利用rt-PCR技术,检测三种细胞去甲基化组和对照组的CDO基因表达情况,标准胶质瘤细胞系U87MG、U251MG的去甲基化组CDO表达显著高于对照组,而正常胶质细胞1800-P细胞的去甲基化组与对照组CDO表达无明显差异。结论:亚牛磺酸可以代谢胶质细胞的生物活性,胱氨酸是亚牛磺酸合成的主要原料,而作为亚牛磺酸合成的主要途径的ADO及CDO,不同细胞中其主导地位不同。本研究通过不同条件下胶质细胞和胶质瘤细胞,ADO、KDO基因表达的研究,证实一定浓度内的胱氨酸可促进胶质瘤细胞的增殖,常氧及低氧时胶质瘤细胞ADO基因高表达,然而氧浓度对神经胶质细胞或胶质瘤细胞的增殖和基因表达没有影响。并且,神经胶质细胞中CDO基因的表达显著高于胶质瘤细胞,而去甲基化后胶质瘤细胞CDO基因表达被激活。
【图文】：

图 1 不同浓度胱氨酸条件下细胞生长曲线。A：胱氨酸浓度为 10殖明显；B：胱氨酸浓度为 10μM、20μM 时 U251MG 细胞增殖明显生长曲线下降，提示细胞凋亡；C：胱氨酸浓度为 10μM、20μM 以当胱氨酸浓度为 10μM 时三种细胞的增殖明显。图 2 常氧（A）和低氧（B）环境中，三组胱氨酸浓度培养基的条件下细胞的 ADO 基因表达情况。

图 1 不同浓度胱氨酸条件下细胞生长曲线。A：胱氨酸浓度为 10μM、20μM 时 U87MG 细胞增殖明显；B：胱氨酸浓度为 10μM、20μM 时 U251MG 细胞增殖明显，，浓度为 20μM 第 4 天之后生长曲线下降，提示细胞凋亡；C：胱氨酸浓度为 10μM、20μM 时 1800-P 细胞增殖明显。所以当胱氨酸浓度为 10μM 时三种细胞的增殖明显。
【学位授予单位】：大连医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R739.41

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本文编号：2672115