LDH同工酶调控脑胶质瘤间质转化的作用及机制

发布时间：2020-10-13 06:11

　　 目的:本研究旨在观察多形性胶质母细胞瘤(GBM)中乳酸脱氢酶(LDH)同工酶的表达模式,分析LDH同工酶与GBM分子分型的相关性,以及其在脑胶质瘤间质转化中的作用,为进一步脑胶质瘤分子靶向治疗研究提供理论依据。方法:(1)应用生物信息学方法分析LDHA和LDHB亚基在GBM中的临床意义;(2)运用免疫组织化学技术检测GBM样本中LDHA和LDHB表达情况及其与间质型(MES)标志物表达的相关性;(3)qRT-PCR,Western blot和非变性电泳分别检测4种人脑胶质瘤细胞系中LDH同工酶表达模式,并且分析LDH亚基与MES,前神经型(PN)标志物,以及乳酸产量和丙酮酸消耗的相关性;(4)下调脑胶质瘤细胞中LDHA和LDHB表达后,非变性电泳技术检测LDH同工酶表达模式;通过克隆形成实验和CCK8细胞增殖实验分析脑胶质瘤增殖能力,划痕实验和transwell迁移实验分析迁移能力;(5)采用Western blot技术检测脑胶质瘤细胞中MES和PN标志物蛋白水平的变化,分析LDH同工酶表达模式如何影响脑胶质瘤间质转化过程;(6)采用脱氢酶指示系统和比色法评价干扰LDHA或者LDHB对细胞乳酸分泌和丙酮酸消耗的影响。结果:(1)MES型GBM中呈现LDHA高LDHB低的表达模式,而高甲基化PN型GBM中呈现相反的模式;(2)病例标本中LDHA表达与MES标志物程正相关,而LDHB与之却没有相关性;(3)4种脑胶质瘤细胞中LDH同工酶表达模式不一致,LN229和U87MG细胞主要以LDH4、5同工酶为主,MES标志物表达水平较高,乳酸产生速率较快,丙酮酸消耗速率较低,SW1783和U251MG细胞以LDH1同工酶为主,PN标志物表达水平较高,乳酸产生和丙酮酸消耗反之;(4)在脑胶质瘤细胞中干扰LDHA或者LDHB,LDH同工酶表达模式发生改变;在LN229和U87MG细胞中,LDHA表达量下调明显抑制了细胞的增殖和迁移能力,而干扰LDHB后,细胞的增殖有所上升,迁移能力不发生改变。然而在U251MG细胞中干扰LDHA后细胞的增殖和迁移能力不受影响,干扰LDHB后,细胞的增殖和迁移率明显下降;(5)在LN229和U87MG细胞中干扰LDHA明显抑制了间质转化,而干扰LDHB对间质转化过程不产生影响;在U251MG细胞中干扰LDHA不影响间质转化过程,干扰LDHB抑制了细胞间质转化;(6)在脑胶质瘤细胞中干扰LDHA明显抑制细胞产生乳酸的能力,同时细胞消耗丙酮酸的能力上升,干扰LDHB后,部分影响乳酸产生和丙酮酸消耗能力。结论:(1)LDH4、5与MES型GBM表型正相关,而LDH1与PN型表型正相关;(2)LDH4、5增强了MES型脑胶质瘤细胞增殖和迁移能力,维持了脑胶质瘤细胞的间质表型和糖酵解途径;(3)LDH1增强了PN型脑胶质瘤细胞的增殖和迁移能力,促进了其间质转化和丙酮酸生成。
【学位单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R739.41
【部分图文】：

江苏大学硕士学位论文高表达，这使得 LDHA 可能作为许多恶性肿瘤包括淋巴瘤、癌（RCC）和黑色素瘤的有效生物标志物，在肿瘤发生发展，化疗抵抗等方面有重要调节作用[54, 63-65]，然而 LDHB 基因在还有待研究，最新研究表明，LDHB 作为细胞代谢中重要的中也起关键作用[66, 67]。

质型转化（PMT）中的作用有待进一步阐明。本研究中，我们推测LDH同工酶与GBM分子分型高度相关，通过改变LDH同工酶表达模式影响GBM的PMT过程（图1.2）。图 1.2 研究假说图Fig 1.2 Hypothesis of the study1.2 研究的目的、内容与技术路线1.2.1 目的意义研究表明，GBM 亚型存在明显的能量代谢差异，其中糖代谢途径尤为显著，且 MES 型 GBM 重编程为糖酵解代谢模式。LDH 作为糖酵解过程中重要的催化酶，其同工酶在人体各组织的分布具有差异，在良性和恶性组织样本中也存在明显差异，提示 LDH 同工酶可以作为重要的分子标志物在诊断中起到重要作用。目前，GBM 中 LDH 同工酶表达模式尚不明确，且其对间质转化的具体作用也不清楚。本课题采用生物信息学及细胞与分子生物学技术，开展了 LDH 同工酶模式调控脑胶质瘤间质转化及其机制的研究

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