二甲双胍通过Shh信号通路对乳腺癌抗肿瘤作用的机制研究

发布时间：2017-12-12 11:15

  本文关键词：二甲双胍通过Shh信号通路对乳腺癌抗肿瘤作用的机制研究

  更多相关文章： 二甲双胍 Shh信号通路 乳腺癌干细胞 AMPK 乳腺癌

【摘要】：[研究背景及目的]二甲双胍是目前临床应用最为广泛的口服降糖药物,主要用于治疗2型糖尿病。近年来一些临床流行病学研究证实二甲双胍可以降低2型糖尿病患者一些恶性肿瘤的发病风险,多项体外研究和动物实验发现二甲双胍对多种类型的癌细胞均具有一定程度的抑制作用,并可抑制裸鼠移植瘤模型中肿瘤的生长。但是二甲双胍抑制肿瘤的确切机制至今仍不清楚。本研究主要探讨二甲双胍对乳腺癌细胞Shh信号通路的调控作用,阐明二甲双胍通过Shh信号通路对乳腺癌增殖、迁移、侵袭能力及乳腺癌干细胞(BCSCs)干性的影响；并进一步探讨腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)在其中的调控作用。[方法]逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和western blot检测二甲双胍对乳腺癌MDA-MB-231、MCF-7和BT549细胞中Shh、Smo、Ptc和Gli1表达的影响；将MDA-MB-231细胞分为空白对照组、1μg/mL rhShh蛋白组、3mM二甲双胍组和1μg/mL rhShh蛋白+3mM二甲双胍组,用细胞增殖实验、克隆形成实验检测对乳腺癌细胞增殖能力的影响；划痕实验、matrigel侵袭实验检测对乳腺癌细胞迁移和侵袭能力的影响；流式细胞术、mammosphere形成实验检测对BCSCs干性的改变；将表达绿色荧光蛋白(GFP)的MDA-MB-231细胞接种于BALB/c-nu鼠的乳腺脂肪垫部位,分别给予瘤内注射rhShh蛋白、二甲双胍灌胃、瘤内注射rhShh蛋白+二甲双胍灌胃的处理,使用活体成像系统(IVST)检测肿瘤体积的大小,比较不同处理组之间肿瘤的生长情况；MDA-MB-231细胞分别转染空白对照质粒(siCtr)和AMPK小干扰RNA质粒(siAMPK#2)后,再分别给予rhShh蛋白、二甲双胍、rhShh蛋白十二甲双胍的处理,用western blot检测细胞中Gli1的表达情况,用mammosphere形成实验和流式细胞术检测对BCSCs的影响。[结果]1.二甲双胍抑制乳腺癌细胞中Shh、Smo、Ptc和Gli1的表达,且呈现时间依赖性和浓度依赖性。2.二甲双胍抑制rhShh蛋白诱导的乳腺癌MDA-MB-231和MCF-7细胞的增殖。用MTT实验和克隆形成实验检测rhShh蛋白、二甲双胍以及rhShh蛋白和二甲双胍的联合处理对乳腺癌MCF-7和MDA-MB-231细胞增殖能力的影响。MTT实验显示rhShh蛋白促进细胞增殖；二甲双胍显著抑制细胞的生长,同时二甲双胍抑制rhShh蛋白诱导的细胞增殖(**或##P0.01)。克隆形成实验结果显示同空白对照组相比,二甲双胍抑制乳腺癌细胞形成的克隆的数目和大小,此外,二甲双胍也抑制了rhShh蛋白诱导的克隆的数目和大小(**或##0.01)。3.裸鼠移植瘤模型中二甲双胍抑制rhShh蛋白诱导的肿瘤生长。分析荧光数据表明rhShh蛋白处理组的肿瘤体积显著大于空白对照组肿瘤的体积；二甲双胍抑制了rhShh蛋白诱导的肿瘤生长(**或##0.01)。免疫组化实验结果显示rhShh蛋白组的Gli1表达水平较高,联合处理组的Gli1水平比rhShh蛋白组的低。4.二甲双胍抑制rhShh蛋白诱导的乳腺癌MDA-MB-231细胞的迁移和侵袭。划痕实验显示rhShh蛋白处理组的MDA-MB-231细胞迁移能力增强；与之相反的是,二甲双胍抑制MDA-MB-231细胞的迁移能力；联合处理组显示二甲双胍抑制rhShh蛋白诱导的MDA-MB-231细胞的迁移能力(**或#粕0.01)。Matrigel侵袭实验显示rhShh蛋白处理的细胞穿过matrigel胶和小室膜的数量约是空白对照组的三倍；同rhShh蛋白处理组相比,rhShh蛋白联合二甲双胍的处理显著抑制了细胞的侵袭能力(**或##JP0.01)。5.二甲双胍抑制rhShh蛋白诱导的BCSCs干性增强。Mammosphere形成实验表明同空白对照组相比,rhShh蛋白作用的MDA-MB-231细胞形成的球体数目更多、体积更大；而二甲双胍抑制了MDA-MB-231细胞形成的球体的数目和体积,也抑制了rhShh蛋白诱导形成数目更多和体积更大的球体(**或##0.01)。使用流式细胞术检测乳腺癌细胞中CD44+/CD24-/low细胞的比例,rhShh蛋白诱导MDA-MB-231细胞中CD44+/CD24-/low细胞的比例提高；二甲双胍的作用降低细胞中的CD44+/CD24-/low细胞比例；联合处理组显示二甲双胍显著抑制了由rhShh蛋白诱导的CD44+/CD24-/low细胞比例的提高(**或##0.01)。6. Western blot显示同空白对照及转染阴性对照siRNA后,又进行rhShh蛋白和二甲双胍联合处理的MDA-MB-231细胞中Gli1的表达水平相比,转染AMPKαl siRNA#2后又进行rhShh蛋白和二甲双胍联合处理的MDA-MB-231细胞中Gli1的表达水平明显升高。7.在rhShh蛋白和二甲双胍联合处理的情况下,同空白对照及转染阴性对照siRNA的MDA-MB-231细胞形成的微球体相比,转染AMPKal siRNA#2的MDA-MB-231细胞产生的微球体数目更多、体积更大(P0.01),而且其中的CD44+/CD24-/low干细胞的比例显著升高(P0.01)。[结论]本实验结果表明二甲双胍通过抑制乳腺癌细胞中的Shh信号通路发挥抗癌作用。二甲双胍导致的Shh信号通路的下调抑制了体外实验中的乳腺癌细胞的增殖、减弱了细胞的迁移和侵袭能力、降低了乳腺癌干细胞的比例和自我更新能力,并且抑制了裸鼠移植瘤模型中肿瘤的生长。二甲双胍对Shh信号通路的抑制是依赖AMPK调控的。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R737.9

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 成杰;蔡明江;贾永莉;尹照华;;二甲双胍的应用现状调查[J];实用糖尿病杂志;2005年06期

2 潘明政;;二甲双胍伤肾吗[J];医药与保健;2008年11期

3 衡先培;;二甲双胍的临床应用[J];中国乡村医药;2006年02期

4 H.Mehnert,邵丙扬;二甲双胍在糖尿病治疗中的地位[J];The Chinese-German Journal of Clinical Oncology;1999年02期

5 王煜;;二甲双胍的临床应用疗效评析[J];药品评价;2012年10期

6 伍晓玲,梁常禧,罗碧云;诺和灵与甲双胍强化治疗2型糖尿病22例效果观察及护理[J];右江民族医学院学报;2002年04期

7 陈凌;二甲双胍的临床应用体会[J];山东医药;1994年06期

8 赵红玲;张雪坤;;二甲双胍的降糖外作用研究进展[J];医学理论与实践;2011年16期

9 ;古老的药物 崭新的应用[J];科技传播;2011年17期

10 郑媛媛;;甲双胍通过改变微生物叶酸和甲硫氨酸的代谢延缓秀丽隐杆线虫的衰老[J];中国病理生理杂志;2013年10期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 侯沃霖;张丹丹;刘芳;陆蔚;殷峻;李鸣;卢逢娣;包玉倩;贾伟平;;二甲双胍可降低女性2型糖尿病患者的血清CA125水平[A];中华医学会第十二次全国内分泌学学术会议论文汇编[C];2013年

2 朱云云;冯怡;沈岚;王彬;阮克峰;从文娟;;二甲双胍预防2型糖尿病的尿液代谢组学研究[A];2012年中国药学大会暨第十二届中国药师周论文集[C];2012年

3 安慧杰;魏蕊;杨进;王广;洪天配;;二甲双胍促进血管内皮一氧化氮合酶复偶联的作用及其机制[A];中华医学会第十二次全国内分泌学学术会议论文汇编[C];2013年

4 杜云波;赵英萍;;二甲双胍致糖尿病乳酸性酸中毒12例的临床分析[A];中国病理生理学会危重病医学专业委员会第八届全国大会暨中华呼吸病学会呼吸生理和重症监护学组年会论文集[C];2008年

5 郭力;李显筑;王梅;;二甲双胍对糖尿病患者心血管危险因素的影响及其机理探讨[A];中华医学会第六次全国内分泌学术会议论文汇编[C];2001年

6 张丹丹;刘芳;唐峻岭;郑泰山;陆慧娟;谢君;卢逢娣;包玉倩;贾伟平;;2型糖尿病患者血清CA199水平的性别差异及二甲双胍对其影响[A];中华医学会第十二次全国内分泌学学术会议论文汇编[C];2013年

7 吴加华;周嘉强;;二甲双胍对葡萄糖-6-磷酸酶基因表达的抑制作用及其机制[A];2013年（第三届）中国药物毒理学年会暨药物非临床安全性评价研究论坛论文摘要[C];2013年

8 吴加华;周嘉强;;二甲双胍对葡萄糖-6-磷酸酶基因表达的抑制作用及其机制[A];中国药理学与毒理学杂志(2013年6月第27卷第3期)[C];2013年

9 王述进;;二甲双胍对2型糖尿病患者血清c反应蛋白水平的影响[A];全国首届代谢综合征的基础与临床专题学术会议论文汇编[C];2004年

10 安慧杰;刘金波;柯静;王广;洪天配;;二甲双胍逆转波动性高糖诱导的内皮细胞功能失调的机制研究[A];中华医学会第十一次全国内分泌学学术会议论文汇编[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 秦家珍;服二甲双胍监测肾功能[N];医药养生保健报;2007年

2 健康时报实习记者 井超;缓释降糖药别掰开吃[N];健康时报;2009年

3 钱荣立;二甲双胍不是减肥药[N];健康报;2003年

4 王欣;二甲双胍的临床新用[N];医药养生保健报;2006年

5 彦珉;二甲双胍的“后现代生活”[N];医药经济报;2008年

6 徐述湘;50年应用 二甲双胍成为降糖经典药物[N];中国医药报;2008年

7 章潮忠 袁克俭;“老当益壮”的二甲双胍[N];健康报;2006年

8 韩咏霞;五种情况慎用二甲双胍[N];医药经济报;2008年

9 裘影萍;特殊人群慎服二甲双胍[N];医药经济报;2009年

10 健康时报记者 戴志悦;服二甲双胍别喝酸奶[N];健康时报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 姚新明;二甲双胍对糖尿病肾脏疾病的保护作用及机制探讨[D];安徽医科大学;2014年

2 许国顺;二甲双胍对造血免疫系统辐射损伤防护作用及分子机制研究[D];北京协和医学院;2013年

3 张艳飞;二甲双胍对2型糖尿病合并结直肠癌患者预后的影响及其机制[D];南方医科大学;2013年

4 张涛;二甲双胍对膀胱癌的抑制作用及其机制研究[D];山东大学;2014年

5 李伟宁;二甲双胍对HaCaT细胞增殖信号通路及豚鼠耳银屑病模型影响研究[D];山东大学;2014年

6 黄为;二甲双胍对胆管癌细胞株RBE的作用及其机制研究[D];中南大学;2012年

7 肖行远;二甲双胍通过抑制IGF-1轴下调良性前列腺上皮细胞生长活性的研究[D];华中科技大学;2012年

8 范军;二甲双胍对大鼠海马神经元GABA_A受体转运调节及其抗焦虑作用[D];华中科技大学;2014年

9 屈展;二甲双胍对肝癌细胞体内外增殖及凋亡的影响及其机制研究[D];中南大学;2012年

10 杨淑敏;二甲双胍、罗格列酮对脂肪和肝脏色素上皮衍生因子表达分泌的影响及机制研究[D];重庆医科大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 许斌斌;二甲双胍、塞来昔布对小鼠结直肠肿瘤预防作用的研究[D];福建医科大学;2015年

2 王槐文;二甲双胍联合放疗诱导结直肠癌细胞凋亡的分子机制研究[D];福建医科大学;2015年

3 刘佳;二甲双胍对糖尿病大鼠的骨保护作用与内质网应激的关系[D];福建医科大学;2015年

4 王静璐;二甲双胍通过调节EGFR信号通路抑制子宫内膜癌细胞增殖的研究[D];郑州大学;2015年

5 史明星;二甲双胍对子宫内膜癌细胞系脂联素表达的影响[D];郑州大学;2015年

6 彭铮;二甲双胍通过p38MAPK信号通路抑制ERCC1基因逆转卵巢癌细胞的顺铂耐药性[D];郑州大学;2015年

7 王涛;二甲双胍对人食管癌细胞系KYSE450增殖和凋亡的影响及其机制[D];郑州大学;2015年

8 马彦荣;基于Octs和Mate1分别探究阿替洛尔和美托洛尔对大鼠二甲双胍药动学的影响[D];兰州大学;2015年

9 孟祥丽;二甲双胍增加食管鳞癌对顺铂化疗敏感性的机制研究[D];新乡医学院;2015年

10 丁跃;二甲双胍对人网膜脂肪细胞中v-SNAREs家族表达的影响[D];山西医科大学;2015年

，

本文编号：1282284