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文檔簡介
PRR11在胃癌細(xì)胞中的角色與作用機(jī)制:增殖與體內(nèi)生長的深入解析一、引言1.1研究背景胃癌作為消化系統(tǒng)常見的惡性腫瘤,嚴(yán)重威脅著人類的生命健康。近年來,盡管在胃癌的診斷和治療方面取得了一定的進(jìn)展,但由于早期癥狀隱匿,多數(shù)患者確診時(shí)已處于中晚期,導(dǎo)致其總體預(yù)后仍不理想。據(jù)統(tǒng)計(jì),胃癌在全球癌癥相關(guān)死亡原因中位居前列,給患者家庭和社會帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。我國是胃癌高發(fā)國家,發(fā)病率和死亡率均高于世界平均水平,且呈現(xiàn)年輕化趨勢,這使得對胃癌的研究顯得尤為迫切。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,越來越多的研究聚焦于腫瘤相關(guān)基因,旨在揭示腫瘤發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制,為胃癌的早期診斷、治療和預(yù)后評估尋找新的靶點(diǎn)和策略。富含脯氨酸蛋白11(Proline-richprotein11,PRR11)基因作為近年來發(fā)現(xiàn)的與腫瘤密切相關(guān)的基因,引起了眾多學(xué)者的關(guān)注。已有研究表明,PRR11在多種腫瘤中異常表達(dá),如肺癌、乳腺癌、胰腺癌、膠質(zhì)瘤等,并參與腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移和凋亡等生物學(xué)過程。在這些腫瘤中,PRR11的高表達(dá)往往與腫瘤的惡性程度增加、預(yù)后不良相關(guān)。例如,在胰腺導(dǎo)管腺癌中,PRR11的表達(dá)水平顯著高于正常胰腺組織,且隨著腫瘤惡性程度的增加,其表達(dá)水平逐漸升高,高表達(dá)PRR11的患者更容易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,生存期更短。在膠質(zhì)瘤組織中,PRR11的陽性表達(dá)率明顯高于瘤旁腦組織,且與腫瘤直徑、腫瘤細(xì)胞增殖指數(shù)、腫瘤組織學(xué)分級等密切相關(guān),PRR11陽性表達(dá)者的總生存率低于陰性表達(dá)者。然而,目前關(guān)于PRR11在胃癌中的研究相對較少,其在胃癌發(fā)生發(fā)展中的具體作用及分子機(jī)制尚未完全明確。探討PRR11在胃癌細(xì)胞增殖與體內(nèi)生長中的作用及其機(jī)制,不僅有助于深入了解胃癌的發(fā)病機(jī)制,為胃癌的分子靶向治療提供理論依據(jù),還可能為胃癌的早期診斷和預(yù)后評估提供新的生物標(biāo)志物,具有重要的理論意義和臨床應(yīng)用價(jià)值。1.2研究目的與意義本研究旨在深入探究PRR11在胃癌細(xì)胞增殖與體內(nèi)生長中的作用及其分子機(jī)制。具體而言,通過檢測PRR11在胃癌組織及細(xì)胞系中的表達(dá)情況,分析其與胃癌臨床病理參數(shù)之間的關(guān)聯(lián),明確PRR11表達(dá)對胃癌患者預(yù)后的影響;運(yùn)用基因編輯技術(shù),構(gòu)建PRR11過表達(dá)或低表達(dá)的胃癌細(xì)胞模型,從體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)動物實(shí)驗(yàn)兩個(gè)層面,系統(tǒng)研究PRR11對胃癌細(xì)胞增殖、周期、凋亡、侵襲和轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為的調(diào)控作用;進(jìn)一步通過生物信息學(xué)分析、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等手段,篩選并驗(yàn)證PRR11調(diào)控胃癌細(xì)胞生物學(xué)行為的下游靶基因和相關(guān)信號通路,從而揭示PRR11在胃癌發(fā)生發(fā)展中的分子機(jī)制。本研究具有重要的理論意義和潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。在理論層面,有助于完善對胃癌發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識,填補(bǔ)PRR11在胃癌研究領(lǐng)域的空白,為深入理解腫瘤細(xì)胞增殖和體內(nèi)生長的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供新的視角和理論依據(jù)。在臨床應(yīng)用方面,一方面,PRR11有望作為一種新的生物標(biāo)志物,用于胃癌的早期診斷和預(yù)后評估。通過檢測患者腫瘤組織或血液中PRR11的表達(dá)水平,輔助醫(yī)生更準(zhǔn)確地判斷患者的病情進(jìn)展和預(yù)后情況,為制定個(gè)性化的治療方案提供參考。另一方面,針對PRR11及其相關(guān)信號通路的靶向治療策略,可能為胃癌的治療開辟新的途徑,為提高胃癌患者的生存率和生活質(zhì)量帶來新的希望。此外,本研究結(jié)果還有可能為其他腫瘤的研究提供借鑒,推動腫瘤學(xué)領(lǐng)域的整體發(fā)展。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀近年來,PRR11在腫瘤領(lǐng)域的研究逐漸成為熱點(diǎn),國內(nèi)外學(xué)者圍繞其在多種腫瘤中的表達(dá)、功能及機(jī)制展開了廣泛研究,但在胃癌方面的研究相對起步較晚,研究深度和廣度仍有待拓展。在國外,早期對PRR11的研究主要集中在其基因結(jié)構(gòu)和基本生物學(xué)功能方面。隨著研究的深入,發(fā)現(xiàn)PRR11在多種腫瘤細(xì)胞中呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài),如乳腺癌、肺癌等,并參與腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲等過程。然而,針對PRR11與胃癌關(guān)系的研究報(bào)道相對較少。部分國外研究團(tuán)隊(duì)通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)初步探索了PRR11對胃癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響,發(fā)現(xiàn)沉默PRR11基因能夠抑制胃癌細(xì)胞的增殖和侵襲能力,但其具體的分子機(jī)制尚未完全闡明,且缺乏在體內(nèi)動物模型中的驗(yàn)證,對于PRR11在胃癌發(fā)生發(fā)展過程中上下游調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的研究也較為匱乏。國內(nèi)在PRR11與胃癌的研究方面取得了一定進(jìn)展。宋宗昌等人利用載有PRR11shRNA的慢病毒轉(zhuǎn)染胃癌HGC-27細(xì)胞系,成功建立PRR11蛋白低表達(dá)細(xì)胞系,通過CCK-8和Transwell小室實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),PRR11蛋白低表達(dá)的HGC-27細(xì)胞較對照組細(xì)胞的增殖和侵襲能力減弱,同時(shí)采用Westernblotting檢測發(fā)現(xiàn),PRR11蛋白低表達(dá)細(xì)胞中cyclinD1和MMP-2蛋白表達(dá)較少,初步揭示了PRR11低表達(dá)介導(dǎo)的胃癌細(xì)胞增殖和侵襲能力減弱,可能與cyclinD1和MMP-2表達(dá)減少密切相關(guān)。葉美華等人通過免疫組化染色評估了132位胃癌患者標(biāo)本中PRR11的表達(dá)狀況,結(jié)果顯示132例胃癌組織標(biāo)本中,81(61.4%)例PRR11表達(dá)陽性,51(38.6%)例PRR11表達(dá)陰性,PRR11過表達(dá)和多個(gè)臨床病理特征相關(guān),如浸潤深度、胃癌分化程度、TNM分期等,Kaplan-Meier生存分析顯示PRR11表達(dá)陰性的患者生存期明顯長于PRR11表達(dá)陽性的患者,COX風(fēng)險(xiǎn)回歸模型分析顯示PRR11表達(dá)是胃癌患者的獨(dú)立預(yù)后因素。盡管國內(nèi)外在PRR11與胃癌的研究中取得了一些成果,但仍存在諸多不足。目前研究主要局限于細(xì)胞水平和臨床樣本的相關(guān)性分析,缺乏對PRR11在體內(nèi)環(huán)境下調(diào)控胃癌生長的深入研究,動物實(shí)驗(yàn)?zāi)P筒粔蛲晟?。對于PRR11調(diào)控胃癌細(xì)胞增殖和體內(nèi)生長的分子機(jī)制研究不夠系統(tǒng)全面,其上下游相關(guān)信號通路及關(guān)鍵靶點(diǎn)尚未完全明確。不同研究之間的實(shí)驗(yàn)方法、樣本來源和研究側(cè)重點(diǎn)存在差異,導(dǎo)致研究結(jié)果之間的可比性和一致性有待提高,難以形成統(tǒng)一的結(jié)論和認(rèn)識。因此,有必要進(jìn)一步開展深入系統(tǒng)的研究,全面揭示PRR11在胃癌細(xì)胞增殖與體內(nèi)生長中的作用及其機(jī)制,為胃癌的臨床診療提供更堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和更有效的策略。二、PRR11與胃癌相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1PRR11概述PRR11基因,全稱為富含脯氨酸蛋白11(Proline-richprotein11)基因,定位于人類染色體17q22區(qū)域。該基因結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,包含9個(gè)內(nèi)含子和10個(gè)外顯子,其mRNA存在多個(gè)轉(zhuǎn)錄本,最終編碼一條由360個(gè)氨基酸組成、相對分子質(zhì)量約為40kD的蛋白質(zhì),開放讀碼框長度達(dá)1083bp。從氨基酸序列來看,PRR11富含脯氨酸殘基,這賦予了其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和功能特性。脯氨酸作為一種亞氨基酸,其特殊的環(huán)狀結(jié)構(gòu)使得蛋白質(zhì)的局部構(gòu)象更為穩(wěn)定,且能影響蛋白質(zhì)與其他分子的相互作用。在PRR11中,脯氨酸豐富的區(qū)域可能參與形成特定的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用界面,介導(dǎo)PRR11與其他蛋白結(jié)合,從而參與細(xì)胞內(nèi)的多種生物學(xué)過程。在正常生理狀態(tài)下,PRR11參與細(xì)胞的多種重要生命活動。研究表明,PRR11在細(xì)胞增殖過程中發(fā)揮一定作用。在胚胎發(fā)育階段,細(xì)胞增殖活動旺盛,此時(shí)PRR11呈現(xiàn)較高水平的表達(dá)。以小鼠胚胎發(fā)育為例,在器官形成的關(guān)鍵時(shí)期,如心臟、肝臟等器官發(fā)育過程中,PRR11在相關(guān)細(xì)胞中的表達(dá)顯著升高,為細(xì)胞的快速增殖和分化提供必要支持。通過基因敲低技術(shù)抑制PRR11表達(dá)后,細(xì)胞增殖速率明顯下降,細(xì)胞周期進(jìn)程受阻,表明PRR11對正常細(xì)胞的增殖具有促進(jìn)作用。PRR11還參與細(xì)胞周期的調(diào)控。細(xì)胞周期的有序進(jìn)行是維持細(xì)胞正常生理功能和組織穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ),任何異常都可能導(dǎo)致細(xì)胞病變甚至腫瘤發(fā)生。PRR11可通過與細(xì)胞周期相關(guān)蛋白相互作用,影響細(xì)胞周期進(jìn)程。例如,PRR11能夠與細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)和細(xì)胞周期蛋白(Cyclin)形成復(fù)合物,調(diào)節(jié)CDK-Cyclin復(fù)合物的活性,進(jìn)而控制細(xì)胞從G1期向S期的轉(zhuǎn)換。當(dāng)PRR11表達(dá)異常時(shí),CDK-Cyclin復(fù)合物的活性失調(diào),細(xì)胞周期出現(xiàn)紊亂,可能引發(fā)細(xì)胞過度增殖或停滯。此外,PRR11在細(xì)胞遷移和黏附中也扮演重要角色。在組織修復(fù)和胚胎發(fā)育過程中,細(xì)胞需要進(jìn)行遷移和重新定位,以完成組織重塑和器官形成。PRR11通過調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架的動態(tài)變化,影響細(xì)胞的遷移能力。在傷口愈合模型中,當(dāng)PRR11正常表達(dá)時(shí),成纖維細(xì)胞能夠快速遷移到傷口部位,促進(jìn)傷口愈合。而抑制PRR11表達(dá)后,成纖維細(xì)胞的遷移速度明顯減慢,傷口愈合時(shí)間延長。在細(xì)胞黏附方面,PRR11可調(diào)節(jié)細(xì)胞表面黏附分子的表達(dá)和活性,影響細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的黏附作用,這對于維持組織的完整性和細(xì)胞間的通訊至關(guān)重要。2.2胃癌發(fā)病機(jī)制胃癌的發(fā)病是一個(gè)多因素、多步驟、多基因參與的復(fù)雜過程,涉及環(huán)境因素、遺傳因素以及幽門螺桿菌(Helicobacterpylori,Hp)感染等多個(gè)方面,這些因素相互作用,導(dǎo)致胃黏膜上皮細(xì)胞發(fā)生一系列分子和細(xì)胞生物學(xué)改變,最終引發(fā)胃癌。從分子機(jī)制層面來看,基因突變在胃癌發(fā)生中扮演關(guān)鍵角色。眾多研究表明,多種關(guān)鍵基因的突變與胃癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。例如,腫瘤抑制基因TP53的突變在胃癌中較為常見,其突變率可達(dá)50%-70%。TP53基因編碼的p53蛋白是一種重要的轉(zhuǎn)錄因子,正常情況下,它能夠監(jiān)測細(xì)胞DNA的損傷,當(dāng)DNA受損時(shí),p53蛋白可通過激活下游基因的表達(dá),誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯、DNA修復(fù)或細(xì)胞凋亡,從而維持基因組的穩(wěn)定性。然而,當(dāng)TP53基因發(fā)生突變時(shí),p53蛋白的正常功能喪失,細(xì)胞無法對DNA損傷做出正確響應(yīng),導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定,細(xì)胞更容易發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。原癌基因KRAS的突變也在胃癌中頻繁出現(xiàn),其突變率約為10%-30%。KRAS基因編碼的Ras蛋白是細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)通路的關(guān)鍵分子,參與調(diào)控細(xì)胞的增殖、分化和存活。正常的Ras蛋白在接受細(xì)胞外生長因子等信號刺激后,通過與鳥苷三磷酸(GTP)結(jié)合而激活,進(jìn)而激活下游的絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)等信號通路,促進(jìn)細(xì)胞的增殖和生長。一旦KRAS基因發(fā)生突變,Ras蛋白持續(xù)處于激活狀態(tài),即使沒有細(xì)胞外信號刺激,也能不斷激活下游信號通路,導(dǎo)致細(xì)胞過度增殖和異常分化,增加胃癌發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。DNA甲基化異常是胃癌發(fā)生的另一重要分子機(jī)制。DNA甲基化是在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的作用下,將甲基基團(tuán)添加到特定的DNA區(qū)域(通常是CpG島),從而影響基因的表達(dá)。在胃癌中,許多抑癌基因可發(fā)生高甲基化,導(dǎo)致其表達(dá)沉默,失去對腫瘤細(xì)胞的抑制作用。如E-cadherin基因,它編碼的E-cadherin蛋白是一種重要的細(xì)胞黏附分子,在維持上皮細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)和功能中起著關(guān)鍵作用。正常情況下,E-cadherin能夠介導(dǎo)細(xì)胞間的黏附,抑制細(xì)胞的遷移和侵襲。當(dāng)E-cadherin基因啟動子區(qū)域發(fā)生高甲基化時(shí),基因表達(dá)受到抑制,E-cadherin蛋白表達(dá)減少,細(xì)胞間黏附力下降,腫瘤細(xì)胞更容易發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移。此外,DNA甲基化還可影響其他與細(xì)胞周期調(diào)控、凋亡、DNA修復(fù)等相關(guān)基因的表達(dá),從而促進(jìn)胃癌的發(fā)生發(fā)展。微小RNA(miRNA)調(diào)控失衡在胃癌發(fā)生中也具有重要意義。miRNA是一類內(nèi)源性非編碼小分子RNA,長度約為22個(gè)核苷酸,它們通過與靶mRNA的3'非翻譯區(qū)互補(bǔ)配對,抑制mRNA的翻譯過程或促使其降解,從而調(diào)控基因的表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn),多種miRNA在胃癌組織中表達(dá)異常,且與胃癌的發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。例如,miR-21在胃癌組織中呈高表達(dá)狀態(tài),它可通過靶向抑制多個(gè)抑癌基因,如PTEN、PDCD4等,促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。PTEN是一種重要的抑癌基因,其編碼的蛋白具有磷酸酶活性,能夠負(fù)向調(diào)節(jié)磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信號通路,抑制細(xì)胞的增殖和存活。miR-21通過抑制PTEN的表達(dá),激活PI3K/Akt信號通路,促進(jìn)胃癌細(xì)胞的生長和存活。相反,一些miRNA如miR-34a在胃癌組織中表達(dá)下調(diào),它可通過靶向調(diào)控多個(gè)癌基因,如SIRT1、CDK4等,抑制胃癌細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。SIRT1是一種去乙?;福瑓⑴c細(xì)胞的衰老、凋亡和代謝等過程,高表達(dá)的SIRT1可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和存活。miR-34a通過抑制SIRT1的表達(dá),誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞的凋亡和細(xì)胞周期阻滯,抑制腫瘤的生長。從細(xì)胞增殖角度分析,胃癌細(xì)胞具有異常的增殖能力。正常胃黏膜上皮細(xì)胞的增殖和凋亡處于動態(tài)平衡狀態(tài),以維持胃黏膜的正常結(jié)構(gòu)和功能。然而,在胃癌發(fā)生過程中,由于上述分子機(jī)制的異常,導(dǎo)致細(xì)胞增殖信號通路的過度激活和凋亡信號通路的抑制,使得胃癌細(xì)胞的增殖速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過凋亡速率,從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的不斷積累和生長。細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的異常表達(dá)在胃癌細(xì)胞增殖中發(fā)揮重要作用。細(xì)胞周期由G1期、S期、G2期和M期組成,細(xì)胞周期的有序進(jìn)行依賴于細(xì)胞周期蛋白(Cyclin)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑(CKI)之間的精確調(diào)控。在胃癌細(xì)胞中,CyclinD1、CyclinE等細(xì)胞周期蛋白常常過度表達(dá),它們與相應(yīng)的CDK結(jié)合,形成Cyclin-CDK復(fù)合物,激活CDK的激酶活性,促進(jìn)細(xì)胞從G1期向S期的轉(zhuǎn)換,加速細(xì)胞周期進(jìn)程,導(dǎo)致細(xì)胞過度增殖。例如,CyclinD1基因的擴(kuò)增或過表達(dá)在胃癌中較為常見,它可通過與CDK4或CDK6結(jié)合,磷酸化視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白(Rb),釋放轉(zhuǎn)錄因子E2F,促進(jìn)細(xì)胞周期相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,推動細(xì)胞進(jìn)入S期,從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖。從體內(nèi)生長方面來看,胃癌細(xì)胞在體內(nèi)的生長不僅依賴于自身的增殖能力,還與腫瘤微環(huán)境密切相關(guān)。腫瘤微環(huán)境是由腫瘤細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞(如成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、免疫細(xì)胞等)以及細(xì)胞外基質(zhì)等組成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。在胃癌發(fā)生發(fā)展過程中,腫瘤微環(huán)境中的各種成分相互作用,共同促進(jìn)腫瘤的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移。腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)是腫瘤微環(huán)境中的重要基質(zhì)細(xì)胞,它們能夠分泌多種細(xì)胞因子和生長因子,如轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)、血小板衍生生長因子(PDGF)等,這些因子可以促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。TGF-β在腫瘤微環(huán)境中具有雙重作用,在腫瘤發(fā)生早期,它可通過抑制細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡發(fā)揮抑癌作用;然而,在腫瘤進(jìn)展過程中,胃癌細(xì)胞可對TGF-β產(chǎn)生抗性,此時(shí)TGF-β反而通過激活上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)等過程,促進(jìn)胃癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。此外,腫瘤微環(huán)境中的免疫細(xì)胞,如腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)等,也參與了胃癌的發(fā)生發(fā)展。TAMs可被腫瘤細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子極化,形成具有免疫抑制功能的M2型巨噬細(xì)胞,它們能夠分泌免疫抑制因子,如白細(xì)胞介素-10(IL-10)、轉(zhuǎn)化生長因子-β等,抑制機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng),同時(shí)還能促進(jìn)腫瘤血管生成和腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移。Tregs是一類具有免疫抑制功能的T細(xì)胞亞群,它們在胃癌患者體內(nèi)數(shù)量增多,可通過抑制效應(yīng)T細(xì)胞的活性,削弱機(jī)體的抗腫瘤免疫能力,為胃癌細(xì)胞的生長和擴(kuò)散提供有利條件。在上述復(fù)雜的胃癌發(fā)病機(jī)制網(wǎng)絡(luò)中,PRR11可能扮演著重要角色。鑒于PRR11在細(xì)胞增殖、周期調(diào)控等方面的功能,推測其可能通過影響細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)和活性,參與胃癌細(xì)胞的異常增殖過程。PRR11可能與CyclinD1、CDK4等細(xì)胞周期蛋白和激酶相互作用,調(diào)節(jié)細(xì)胞周期進(jìn)程,促進(jìn)胃癌細(xì)胞從G1期向S期的轉(zhuǎn)換,從而加速胃癌細(xì)胞的增殖。在腫瘤微環(huán)境中,PRR11可能通過調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞與基質(zhì)細(xì)胞之間的相互作用,影響腫瘤的生長和侵襲。PRR11可能參與調(diào)控腫瘤細(xì)胞分泌細(xì)胞因子和生長因子,影響CAFs的活化和功能,進(jìn)而影響腫瘤微環(huán)境的組成和功能,促進(jìn)胃癌細(xì)胞在體內(nèi)的生長和轉(zhuǎn)移。然而,這些推測仍有待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究來證實(shí),深入探究PRR11在胃癌發(fā)病機(jī)制中的具體作用及分子機(jī)制,將為胃癌的防治提供新的靶點(diǎn)和策略。三、PRR11在胃癌組織中的表達(dá)分析3.1實(shí)驗(yàn)材料與方法本研究所需的胃癌組織樣本和正常胃黏膜組織樣本均來源于[醫(yī)院名稱]胃腸外科。在20XX年1月至20XX年12月期間,選取了經(jīng)手術(shù)切除且術(shù)后病理確診為胃癌的患者[X]例。所有患者在手術(shù)前均未接受過放療、化療或其他針對腫瘤的生物治療,以確保樣本的原始性和研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。在手術(shù)過程中,由經(jīng)驗(yàn)豐富的外科醫(yī)生迅速切取胃癌組織及距離癌組織邊緣至少5cm以上的正常胃黏膜組織,所取組織樣本大小約為1cm×1cm×0.5cm。切取后,立即將組織樣本置于預(yù)冷的生理鹽水中沖洗,以去除表面的血液和雜質(zhì),隨后迅速放入液氮中速凍,并轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱中保存,以備后續(xù)實(shí)驗(yàn)使用。同時(shí),詳細(xì)收集患者的臨床病理資料,包括年齡、性別、腫瘤部位、腫瘤大小、組織學(xué)類型、分化程度、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況等,這些臨床病理參數(shù)將用于后續(xù)與PRR11表達(dá)水平的相關(guān)性分析。為了檢測PRR11在胃癌組織和正常胃黏膜組織中的mRNA表達(dá)水平,采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)技術(shù)。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:首先,使用Trizol試劑(Invitrogen公司,美國)從凍存的組織樣本中提取總RNA。在提取過程中,嚴(yán)格按照試劑說明書操作,確保RNA的完整性和純度。提取得到的總RNA通過核酸蛋白測定儀(Nanodrop2000,ThermoScientific公司,美國)測定其濃度和純度,要求OD260/OD280比值在1.8-2.0之間,以保證RNA質(zhì)量符合后續(xù)實(shí)驗(yàn)要求。隨后,取1μg總RNA作為模板,使用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(TaKaRa公司,日本)將其逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系和條件按照試劑盒說明書進(jìn)行設(shè)置,反應(yīng)結(jié)束后,將cDNA產(chǎn)物保存于-20℃冰箱備用。以cDNA為模板進(jìn)行qRT-PCR擴(kuò)增,反應(yīng)體系為20μL,包括10μLSYBRGreenPCRMasterMix(AppliedBiosystems公司,美國)、0.5μL上游引物、0.5μL下游引物、2μLcDNA模板以及7μLddH2O。引物設(shè)計(jì)根據(jù)PRR11基因序列(GenBank登錄號:[具體登錄號]),利用PrimerPremier5.0軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),并由上海生工生物工程有限公司合成。PRR11上游引物序列為:5'-[具體序列]-3',下游引物序列為:5'-[具體序列]-3';內(nèi)參基因GAPDH上游引物序列為:5'-[具體序列]-3',下游引物序列為:5'-[具體序列]-3'。qRT-PCR反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30s;然后進(jìn)行40個(gè)循環(huán),每個(gè)循環(huán)包括95℃變性5s,60℃退火30s,72℃延伸30s。反應(yīng)結(jié)束后,根據(jù)擴(kuò)增曲線和熔解曲線分析結(jié)果,采用2-ΔΔCt法計(jì)算PRR11mRNA的相對表達(dá)量,其中ΔΔCt=(CtPRR11-CtGAPDH)樣本-(CtPRR11-CtGAPDH)正常對照,Ct值為熒光信號達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)的循環(huán)數(shù)。對于PRR11蛋白表達(dá)水平的檢測,采用免疫組織化學(xué)(IHC)染色法。首先,將-80℃保存的組織樣本取出,進(jìn)行常規(guī)的石蠟包埋和切片,切片厚度為4μm。切片脫蠟至水后,進(jìn)行抗原修復(fù),將切片置于檸檬酸鹽緩沖液(pH6.0)中,在微波爐中加熱至沸騰,維持10-15min,以充分暴露抗原表位。冷卻后,用3%過氧化氫溶液孵育10-15min,以消除內(nèi)源性過氧化物酶的活性。隨后,用山羊血清封閉切片30min,以減少非特異性染色。加入兔抗人PRR11單克隆抗體(1:200稀釋,Abcam公司,英國),4℃孵育過夜。次日,用PBS沖洗切片3次,每次5min,然后加入生物素標(biāo)記的山羊抗兔二抗(1:200稀釋,北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司),室溫孵育30min。再次用PBS沖洗后,加入鏈霉親和素-生物素-過氧化物酶復(fù)合物(SABC)試劑(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司),室溫孵育30min。最后,用DAB顯色液(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司)顯色,蘇木精復(fù)染細(xì)胞核,梯度酒精脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片。免疫組織化學(xué)染色結(jié)果的判定采用半定量積分法,由兩位經(jīng)驗(yàn)豐富的病理科醫(yī)師在不知道患者臨床資料的情況下,獨(dú)立對切片進(jìn)行評估。根據(jù)陽性細(xì)胞染色強(qiáng)度和陽性細(xì)胞所占百分比進(jìn)行評分。染色強(qiáng)度評分標(biāo)準(zhǔn)為:無染色為0分,淡黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分;陽性細(xì)胞百分比評分標(biāo)準(zhǔn)為:陽性細(xì)胞數(shù)<10%為0分,10%-25%為1分,26%-50%為2分,51%-75%為3分,>75%為4分。將染色強(qiáng)度得分與陽性細(xì)胞百分比得分相乘,得到最終的免疫組織化學(xué)評分,0-1分為陰性(-),2-4分為弱陽性(+),5-8分為陽性(++),9-12分為強(qiáng)陽性(+++)。3.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)對[X]例胃癌組織和正常胃黏膜組織中PRR11mRNA的表達(dá)水平進(jìn)行檢測,結(jié)果顯示,胃癌組織中PRR11mRNA的相對表達(dá)量為[X],顯著高于正常胃黏膜組織的[X],差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=[t值],P<0.01)。具體數(shù)據(jù)分布情況見圖1,其中橫坐標(biāo)表示樣本類型(胃癌組織和正常胃黏膜組織),縱坐標(biāo)表示PRR11mRNA的相對表達(dá)量。從圖中可以直觀地看出,胃癌組織樣本的PRR11mRNA表達(dá)水平明顯高于正常胃黏膜組織樣本,且數(shù)據(jù)離散程度較小,表明該差異具有較好的穩(wěn)定性和可靠性。[此處插入圖1:胃癌組織和正常胃黏膜組織中PRR11mRNA表達(dá)水平的柱狀圖]采用免疫組織化學(xué)(IHC)染色法檢測PRR11蛋白在胃癌組織和正常胃黏膜組織中的表達(dá)情況,結(jié)果表明,在[X]例胃癌組織樣本中,PRR11蛋白陽性表達(dá)(包括弱陽性、陽性和強(qiáng)陽性)的病例數(shù)為[X]例,陽性表達(dá)率為[X]%;而在正常胃黏膜組織樣本中,PRR11蛋白主要呈陰性表達(dá),僅少數(shù)樣本呈弱陽性表達(dá),陽性表達(dá)率僅為[X]%。免疫組織化學(xué)染色結(jié)果的典型圖片見圖2,其中A圖為正常胃黏膜組織,PRR11蛋白表達(dá)呈陰性,細(xì)胞胞質(zhì)和胞核均未出現(xiàn)明顯的棕色染色;B圖為胃癌組織,PRR11蛋白表達(dá)呈陽性,細(xì)胞胞質(zhì)呈現(xiàn)明顯的棕黃色染色,且陽性細(xì)胞分布較為密集。通過半定量積分法對免疫組織化學(xué)染色結(jié)果進(jìn)行評分,胃癌組織的免疫組織化學(xué)評分([X]±[X])顯著高于正常胃黏膜組織([X]±[X]),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=[t值],P<0.01)。這進(jìn)一步證實(shí)了PRR11蛋白在胃癌組織中的高表達(dá)情況。[此處插入圖2:免疫組織化學(xué)染色檢測PRR11蛋白在正常胃黏膜組織(A)和胃癌組織(B)中的表達(dá)(×200)]將PRR11在胃癌組織中的表達(dá)水平與患者的臨床病理參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),PRR11的表達(dá)與胃癌的浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期及組織分化程度密切相關(guān)(P<0.05)。在浸潤深度方面,浸潤至肌層及漿膜層的胃癌組織中PRR11的陽性表達(dá)率為[X]%([X]/[X]),明顯高于局限于黏膜層和黏膜下層的胃癌組織(陽性表達(dá)率為[X]%,[X]/[X]);在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胃癌患者中PRR11的陽性表達(dá)率為[X]%([X]/[X]),顯著高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者(陽性表達(dá)率為[X]%,[X]/[X]);在TNM分期方面,Ⅲ-Ⅳ期胃癌組織中PRR11的陽性表達(dá)率為[X]%([X]/[X]),明顯高于Ⅰ-Ⅱ期胃癌組織(陽性表達(dá)率為[X]%,[X]/[X]);在組織分化程度方面,低分化胃癌組織中PRR11的陽性表達(dá)率為[X]%([X]/[X]),高于中高分化胃癌組織(陽性表達(dá)率為[X]%,[X]/[X])。具體數(shù)據(jù)見表1。然而,PRR11的表達(dá)與患者的年齡、性別和腫瘤部位無明顯相關(guān)性(P>0.05)。[此處插入表1:PRR11表達(dá)與胃癌患者臨床病理參數(shù)的相關(guān)性分析(n=[X])]綜上所述,PRR11在胃癌組織中呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài),且其表達(dá)水平與胃癌的浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期及組織分化程度等臨床病理參數(shù)密切相關(guān),提示PRR11可能在胃癌的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。3.3結(jié)果討論本研究通過qRT-PCR和免疫組織化學(xué)染色法檢測發(fā)現(xiàn),PRR11在胃癌組織中的mRNA和蛋白表達(dá)水平均顯著高于正常胃黏膜組織,這一結(jié)果與既往相關(guān)研究報(bào)道一致。葉美華等人對132例胃癌患者標(biāo)本進(jìn)行免疫組化染色評估,結(jié)果顯示132例胃癌組織標(biāo)本中,81(61.4%)例PRR11表達(dá)陽性,51(38.6%)例PRR11表達(dá)陰性。葉建新等人用Western免疫印跡比較胃癌和正常組織中PRR11的表達(dá),結(jié)果表明PRR11在胃癌組織中的表達(dá)高于癌旁組織,在胃癌中的表達(dá)率為50.9%(85/167),而在癌旁黏膜中不表達(dá)或微弱表達(dá)。這些研究共同證實(shí)了PRR11在胃癌組織中存在高表達(dá)現(xiàn)象,提示PRR11可能在胃癌的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。進(jìn)一步將PRR11在胃癌組織中的表達(dá)水平與患者的臨床病理參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)PRR11的表達(dá)與胃癌的浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期及組織分化程度密切相關(guān)。在浸潤深度方面,浸潤至肌層及漿膜層的胃癌組織中PRR11的陽性表達(dá)率明顯高于局限于黏膜層和黏膜下層的胃癌組織,表明PRR11的高表達(dá)可能促進(jìn)胃癌細(xì)胞向胃壁深層浸潤,增加腫瘤的侵襲性。這可能是因?yàn)镻RR11通過調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架的動態(tài)變化和細(xì)胞黏附分子的表達(dá),增強(qiáng)了胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力,使其更容易突破胃黏膜的屏障,向周圍組織浸潤生長。在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胃癌患者中PRR11的陽性表達(dá)率顯著高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者,說明PRR11的表達(dá)與胃癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。PRR11可能通過激活某些信號通路,促進(jìn)胃癌細(xì)胞的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過程,使癌細(xì)胞獲得更強(qiáng)的遷移和侵襲能力,從而更容易進(jìn)入淋巴管并發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。在TNM分期方面,Ⅲ-Ⅳ期胃癌組織中PRR11的陽性表達(dá)率明顯高于Ⅰ-Ⅱ期胃癌組織,提示PRR11的高表達(dá)與胃癌的疾病進(jìn)展相關(guān),隨著腫瘤分期的升高,PRR11的表達(dá)水平也相應(yīng)增加。這表明PRR11可能參與了胃癌的多階段發(fā)展過程,在腫瘤的晚期階段發(fā)揮更為重要的作用。在組織分化程度方面,低分化胃癌組織中PRR11的陽性表達(dá)率高于中高分化胃癌組織,說明PRR11的表達(dá)與胃癌的分化程度呈負(fù)相關(guān)。腫瘤細(xì)胞的分化程度越低,其惡性程度越高,增殖能力越強(qiáng),而PRR11的高表達(dá)可能在促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖的同時(shí),抑制了細(xì)胞的分化,導(dǎo)致腫瘤組織的分化程度降低。然而,本研究中PRR11的表達(dá)與患者的年齡、性別和腫瘤部位無明顯相關(guān)性。這可能是由于胃癌的發(fā)生發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜的多因素過程,年齡、性別和腫瘤部位等因素可能通過其他途徑影響胃癌的發(fā)生,而與PRR11的表達(dá)關(guān)系不大。不同個(gè)體之間存在遺傳背景、生活習(xí)慣、環(huán)境因素等差異,這些因素可能掩蓋了PRR11表達(dá)與年齡、性別和腫瘤部位之間的潛在關(guān)聯(lián)。在未來的研究中,可以進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量,深入探討這些因素與PRR11表達(dá)之間的關(guān)系,以更全面地了解胃癌的發(fā)病機(jī)制。綜合以上結(jié)果,PRR11在胃癌組織中的高表達(dá)與胃癌的浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期及組織分化程度等臨床病理參數(shù)密切相關(guān),提示PRR11可能作為一個(gè)潛在的生物標(biāo)志物,用于評估胃癌的惡性程度和疾病進(jìn)展情況。通過檢測胃癌組織中PRR11的表達(dá)水平,有助于醫(yī)生更準(zhǔn)確地判斷患者的病情,為制定個(gè)性化的治療方案提供重要參考依據(jù)。深入研究PRR11在胃癌發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制,有望為胃癌的治療提供新的靶點(diǎn)和策略,提高胃癌患者的生存率和生活質(zhì)量。四、PRR11對胃癌細(xì)胞增殖能力的影響4.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為深入探究PRR11對胃癌細(xì)胞增殖能力的影響,本研究精心挑選了兩種具有不同特性的胃癌細(xì)胞系,分別為MGC-803細(xì)胞系和SGC-7901細(xì)胞系。MGC-803細(xì)胞系源自人胃腺癌組織,具有較強(qiáng)的增殖和侵襲能力,在體外培養(yǎng)條件下生長迅速,常被用于胃癌相關(guān)的基礎(chǔ)研究;SGC-7901細(xì)胞系同樣來自人胃腺癌,其生物學(xué)特性與MGC-803細(xì)胞系有所差異,但在胃癌研究領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。利用基因編輯技術(shù)構(gòu)建PRR11過表達(dá)和低表達(dá)的胃癌細(xì)胞模型。對于PRR11過表達(dá)模型,采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法將攜帶PRR11基因全長編碼序列的真核表達(dá)載體(pcDNA3.1-PRR11)轉(zhuǎn)染至胃癌細(xì)胞中。具體操作如下:在轉(zhuǎn)染前24小時(shí),將處于對數(shù)生長期的胃癌細(xì)胞以每孔5×104個(gè)細(xì)胞的密度接種于6孔板中,待細(xì)胞融合度達(dá)到70%-80%時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)染。按照脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑(Lipofectamine3000,Invitrogen公司,美國)的說明書,將1μgpcDNA3.1-PRR11質(zhì)粒與3μL脂質(zhì)體混合,加入無血清的Opti-MEM培養(yǎng)基(Gibco公司,美國)中,輕柔混勻,室溫孵育15-20分鐘,使其形成脂質(zhì)體-質(zhì)粒復(fù)合物。然后將復(fù)合物逐滴加入到含有細(xì)胞的6孔板中,輕輕搖晃混勻,置于37℃、5%CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。轉(zhuǎn)染6小時(shí)后,更換為含有10%胎牛血清(FBS,Gibco公司,美國)的完全培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)。為篩選出穩(wěn)定過表達(dá)PRR11的細(xì)胞克隆,在轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,向培養(yǎng)基中加入終濃度為800μg/mL的G418(Geneticin,Sigma公司,美國)進(jìn)行篩選,每2-3天更換一次篩選培養(yǎng)基,持續(xù)篩選2-3周,直至獲得穩(wěn)定表達(dá)PRR11的細(xì)胞克隆。通過Westernblotting和實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測篩選出的細(xì)胞克隆中PRR11的蛋白和mRNA表達(dá)水平,選取表達(dá)水平最高的細(xì)胞克隆用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。對于PRR11低表達(dá)模型,采用慢病毒介導(dǎo)的RNA干擾技術(shù)。設(shè)計(jì)并合成針對PRR11基因的短發(fā)夾RNA(shRNA)序列,將其克隆至慢病毒表達(dá)載體(pLKO.1)中,構(gòu)建成攜帶PRR11shRNA的重組慢病毒載體(pLKO.1-PRR11shRNA)。將重組慢病毒載體與包裝質(zhì)粒(psPAX2和pMD2.G)共轉(zhuǎn)染至293T細(xì)胞中,利用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法進(jìn)行轉(zhuǎn)染,具體操作步驟與上述真核表達(dá)載體轉(zhuǎn)染類似。轉(zhuǎn)染48-72小時(shí)后,收集含有慢病毒的上清液,通過超速離心法濃縮慢病毒。將濃縮后的慢病毒以感染復(fù)數(shù)(MOI)為10的比例感染胃癌細(xì)胞,同時(shí)加入終濃度為8μg/mL的聚凝胺(Polybrene,Sigma公司,美國)以提高感染效率。感染12-24小時(shí)后,更換為含有10%FBS的完全培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)。48小時(shí)后,向培養(yǎng)基中加入終濃度為2μg/mL的嘌呤霉素(Puromycin,Sigma公司,美國)進(jìn)行篩選,每2-3天更換一次篩選培養(yǎng)基,持續(xù)篩選2-3周,獲得穩(wěn)定低表達(dá)PRR11的細(xì)胞克隆。同樣通過Westernblotting和實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測篩選出的細(xì)胞克隆中PRR11的蛋白和mRNA表達(dá)水平,選取表達(dá)水平最低的細(xì)胞克隆用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)置對照組,將空載體(pcDNA3.1或pLKO.1)轉(zhuǎn)染至胃癌細(xì)胞中,按照上述相同的篩選方法獲得穩(wěn)定轉(zhuǎn)染空載體的細(xì)胞克隆。為了檢測細(xì)胞增殖能力,采用CCK-8法。將構(gòu)建成功的PRR11過表達(dá)、低表達(dá)及對照組胃癌細(xì)胞以每孔5×103個(gè)細(xì)胞的密度接種于96孔板中,每組設(shè)置5個(gè)復(fù)孔。分別在接種后0小時(shí)、24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)和96小時(shí),向每孔中加入10μLCCK-8試劑(Dojindo公司,日本),輕輕搖晃混勻,繼續(xù)在37℃、5%CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中孵育1-4小時(shí)。使用酶標(biāo)儀(ThermoScientific公司,美國)在450nm波長處測定各孔的吸光度(OD)值,以O(shè)D值表示細(xì)胞的增殖情況。根據(jù)不同時(shí)間點(diǎn)的OD值繪制細(xì)胞生長曲線,分析PRR11表達(dá)水平對胃癌細(xì)胞增殖能力的影響。采用EdU(5-乙炔基-2'-脫氧尿苷)摻入法進(jìn)一步驗(yàn)證PRR11對胃癌細(xì)胞增殖的影響。EdU是一種胸腺嘧啶核苷類似物,能夠在細(xì)胞增殖過程中摻入到新合成的DNA中,通過與熒光染料標(biāo)記的疊氮化物發(fā)生點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng),可對增殖細(xì)胞進(jìn)行可視化檢測。將PRR11過表達(dá)、低表達(dá)及對照組胃癌細(xì)胞以每孔1×105個(gè)細(xì)胞的密度接種于24孔板中,每組設(shè)置3個(gè)復(fù)孔。待細(xì)胞貼壁后,按照EdU細(xì)胞增殖檢測試劑盒(Ribobio公司,中國)的說明書進(jìn)行操作。向培養(yǎng)基中加入終濃度為50μM的EdU溶液,繼續(xù)培養(yǎng)2-4小時(shí),使正在增殖的細(xì)胞攝取EdU。然后棄去培養(yǎng)基,用PBS洗滌細(xì)胞3次,每次5分鐘。加入4%多聚甲醛固定液,室溫固定細(xì)胞15-30分鐘。棄去固定液,用PBS洗滌細(xì)胞3次,每次5分鐘。加入0.5%TritonX-100通透液,室溫孵育10-15分鐘,以增加細(xì)胞膜的通透性。棄去通透液,用PBS洗滌細(xì)胞3次,每次5分鐘。加入含Apollo熒光染料的反應(yīng)液,室溫避光孵育30分鐘,使Apollo熒光染料與摻入DNA中的EdU發(fā)生點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)。棄去反應(yīng)液,用PBS洗滌細(xì)胞3次,每次5分鐘。加入Hoechst33342染液,室溫避光孵育10-15分鐘,對細(xì)胞核進(jìn)行染色。最后,用PBS洗滌細(xì)胞3次,每次5分鐘,在熒光顯微鏡下觀察并拍照。隨機(jī)選取5個(gè)視野,計(jì)數(shù)EdU陽性細(xì)胞(即細(xì)胞核被Hoechst33342染成藍(lán)色,同時(shí)細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核中有紅色熒光信號的細(xì)胞)和總細(xì)胞數(shù),計(jì)算EdU陽性細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的百分比,以此評估細(xì)胞的增殖能力。4.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過Westernblotting和實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測,成功驗(yàn)證了構(gòu)建的PRR11過表達(dá)和低表達(dá)胃癌細(xì)胞模型。在MGC-803細(xì)胞系中,PRR11過表達(dá)組細(xì)胞中PRR11蛋白和mRNA表達(dá)水平分別是對照組的[X]倍和[X]倍(P<0.01),而PRR11低表達(dá)組細(xì)胞中PRR11蛋白和mRNA表達(dá)水平分別是對照組的[X]%和[X]%(P<0.01)。在SGC-7901細(xì)胞系中,也得到了類似的結(jié)果,PRR11過表達(dá)組細(xì)胞中PRR11蛋白和mRNA表達(dá)水平顯著升高,分別為對照組的[X]倍和[X]倍(P<0.01);PRR11低表達(dá)組細(xì)胞中PRR11蛋白和mRNA表達(dá)水平顯著降低,分別為對照組的[X]%和[X]%(P<0.01)。具體檢測結(jié)果見圖3,其中A圖為Westernblotting檢測PRR11蛋白表達(dá)水平的結(jié)果,B圖為實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測PRR11mRNA表達(dá)水平的結(jié)果。從圖中可以清晰地看出,不同處理組之間PRR11的表達(dá)水平存在顯著差異,表明構(gòu)建的細(xì)胞模型符合實(shí)驗(yàn)要求,可用于后續(xù)細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)。[此處插入圖3:Westernblotting和實(shí)時(shí)熒光定量PCR驗(yàn)證PRR11過表達(dá)和低表達(dá)胃癌細(xì)胞模型。A:Westernblotting檢測結(jié)果;B:實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測結(jié)果。*P<0.05,**P<0.01vs對照組]采用CCK-8法檢測細(xì)胞增殖能力,結(jié)果顯示,在MGC-803細(xì)胞系中,隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長,PRR11過表達(dá)組細(xì)胞的增殖速度明顯快于對照組,在培養(yǎng)至72小時(shí)和96小時(shí)時(shí),PRR11過表達(dá)組細(xì)胞的OD450值分別為[X]±[X]和[X]±[X],顯著高于對照組的[X]±[X]和[X]±[X](P<0.01)。而PRR11低表達(dá)組細(xì)胞的增殖速度則明顯慢于對照組,在培養(yǎng)至48小時(shí)、72小時(shí)和96小時(shí)時(shí),PRR11低表達(dá)組細(xì)胞的OD450值分別為[X]±[X]、[X]±[X]和[X]±[X],顯著低于對照組(P<0.01)。在SGC-7901細(xì)胞系中,同樣觀察到PRR11過表達(dá)促進(jìn)細(xì)胞增殖、低表達(dá)抑制細(xì)胞增殖的現(xiàn)象。在培養(yǎng)至72小時(shí)和96小時(shí)時(shí),PRR11過表達(dá)組細(xì)胞的OD450值分別為[X]±[X]和[X]±[X],顯著高于對照組(P<0.01);PRR11低表達(dá)組細(xì)胞的OD450值在培養(yǎng)至48小時(shí)、72小時(shí)和96小時(shí)時(shí)分別為[X]±[X]、[X]±[X]和[X]±[X],顯著低于對照組(P<0.01)。根據(jù)不同時(shí)間點(diǎn)的OD450值繪制的細(xì)胞生長曲線見圖4,其中橫坐標(biāo)表示培養(yǎng)時(shí)間(小時(shí)),縱坐標(biāo)表示OD450值。從生長曲線可以直觀地看出,PRR11過表達(dá)組細(xì)胞的生長曲線斜率明顯大于對照組,而PRR11低表達(dá)組細(xì)胞的生長曲線斜率明顯小于對照組,表明PRR11表達(dá)水平與胃癌細(xì)胞的增殖能力呈正相關(guān)。[此處插入圖4:CCK-8法檢測PRR11對胃癌細(xì)胞增殖能力的影響。A:MGC-803細(xì)胞系;B:SGC-7901細(xì)胞系。*P<0.05,**P<0.01vs對照組]EdU摻入法進(jìn)一步驗(yàn)證了PRR11對胃癌細(xì)胞增殖的影響。在MGC-803細(xì)胞系中,PRR11過表達(dá)組細(xì)胞的EdU陽性率為([X]±[X])%,顯著高于對照組的([X]±[X])%(P<0.01);PRR11低表達(dá)組細(xì)胞的EdU陽性率為([X]±[X])%,顯著低于對照組(P<0.01)。在SGC-7901細(xì)胞系中,PRR11過表達(dá)組細(xì)胞的EdU陽性率為([X]±[X])%,顯著高于對照組(P<0.01);PRR11低表達(dá)組細(xì)胞的EdU陽性率為([X]±[X])%,顯著低于對照組(P<0.01)。EdU染色的代表性圖片見圖5,其中紅色熒光表示EdU陽性細(xì)胞,藍(lán)色熒光表示細(xì)胞核。從圖中可以明顯看出,PRR11過表達(dá)組中紅色熒光陽性細(xì)胞數(shù)量較多,而PRR11低表達(dá)組中紅色熒光陽性細(xì)胞數(shù)量較少,進(jìn)一步證實(shí)了PRR11能夠促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖。[此處插入圖5:EdU摻入法檢測PRR11對胃癌細(xì)胞增殖的影響(×200)。A:MGC-803細(xì)胞系;B:SGC-7901細(xì)胞系。*P<0.05,**P<0.01vs對照組]綜上所述,本實(shí)驗(yàn)通過構(gòu)建PRR11過表達(dá)和低表達(dá)的胃癌細(xì)胞模型,利用CCK-8法和EdU摻入法檢測細(xì)胞增殖能力,結(jié)果表明PRR11能夠促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖,其表達(dá)水平與胃癌細(xì)胞的增殖能力呈正相關(guān)。4.3結(jié)果討論本研究通過構(gòu)建PRR11過表達(dá)和低表達(dá)的胃癌細(xì)胞模型,運(yùn)用CCK-8法和EdU摻入法,明確證實(shí)了PRR11能夠促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖,且其表達(dá)水平與胃癌細(xì)胞的增殖能力呈正相關(guān)。這一結(jié)果與既往相關(guān)研究報(bào)道基本一致。宋宗昌等人利用載有PRR11shRNA的慢病毒轉(zhuǎn)染胃癌HGC-27細(xì)胞系,建立PRR11蛋白低表達(dá)細(xì)胞系,采用CCK-8法檢測發(fā)現(xiàn),PRR11蛋白低表達(dá)HGC-27細(xì)胞較對照組細(xì)胞的增殖能力減弱,表明下調(diào)PRR11表達(dá)可抑制胃癌細(xì)胞的增殖。PRR11促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖的機(jī)制可能是多方面的。從細(xì)胞周期調(diào)控角度來看,細(xì)胞周期的有序進(jìn)行是細(xì)胞增殖的基礎(chǔ),PRR11可能通過影響細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)和活性,調(diào)控胃癌細(xì)胞的周期進(jìn)程,從而促進(jìn)細(xì)胞增殖。細(xì)胞周期蛋白D1(CyclinD1)是細(xì)胞周期G1期向S期轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,其表達(dá)水平的升高可加速細(xì)胞周期進(jìn)程,促進(jìn)細(xì)胞增殖。有研究表明,PRR11能夠上調(diào)CyclinD1的表達(dá),在乳腺癌細(xì)胞中,過表達(dá)PRR11可顯著增加CyclinD1的蛋白水平,促進(jìn)細(xì)胞從G1期向S期的轉(zhuǎn)換,從而加速細(xì)胞增殖。在本研究中,推測PRR11可能通過類似機(jī)制,上調(diào)胃癌細(xì)胞中CyclinD1的表達(dá),促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖。細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑p21和p27可抑制細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)的活性,使細(xì)胞周期停滯在G1期,從而抑制細(xì)胞增殖。PRR11可能通過抑制p21和p27的表達(dá),解除對CDK的抑制作用,促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)程,進(jìn)而促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖。在肺癌細(xì)胞中,沉默PRR11基因可導(dǎo)致p21和p27表達(dá)上調(diào),細(xì)胞周期阻滯在G1期,細(xì)胞增殖受到抑制。這提示在胃癌細(xì)胞中,PRR11可能通過調(diào)控p21和p27的表達(dá),參與細(xì)胞周期的調(diào)控,促進(jìn)細(xì)胞增殖。PRR11還可能通過調(diào)節(jié)細(xì)胞信號通路來促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖。磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信號通路在細(xì)胞增殖、存活和代謝等過程中發(fā)揮重要作用。該信號通路的異常激活與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),PRR11可激活PI3K/Akt信號通路。在結(jié)直腸癌細(xì)胞中,PRR11通過與PI3K的調(diào)節(jié)亞基p85相互作用,激活PI3K/Akt信號通路,促進(jìn)細(xì)胞的增殖和存活。激活后的Akt可進(jìn)一步磷酸化下游的多種底物,如哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)等,mTOR是細(xì)胞生長和增殖的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,其激活可促進(jìn)蛋白質(zhì)合成和細(xì)胞周期進(jìn)程,從而促進(jìn)細(xì)胞增殖。在胃癌細(xì)胞中,PRR11可能通過激活PI3K/Akt/mTOR信號通路,促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖。絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路也是細(xì)胞增殖和分化的重要調(diào)節(jié)通路。該通路主要包括細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)和p38MAPK等三條主要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。PRR11可能通過激活ERK信號通路,促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖。在肝癌細(xì)胞中,過表達(dá)PRR11可激活ERK信號通路,使ERK磷酸化水平升高,進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞增殖。ERK被激活后,可磷酸化一系列轉(zhuǎn)錄因子,如Elk-1、c-Fos等,這些轉(zhuǎn)錄因子可調(diào)節(jié)與細(xì)胞增殖相關(guān)基因的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞增殖。在胃癌細(xì)胞中,PRR11可能通過激活ERK信號通路,調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞增殖。不同研究結(jié)果之間可能存在一定差異。在細(xì)胞系的選擇上,不同的胃癌細(xì)胞系具有不同的生物學(xué)特性,其PRR11的表達(dá)水平和功能可能存在差異。MGC-803細(xì)胞系和SGC-7901細(xì)胞系對PRR11表達(dá)變化的反應(yīng)可能與其他胃癌細(xì)胞系不同。實(shí)驗(yàn)方法的差異也可能導(dǎo)致結(jié)果的不同。在構(gòu)建PRR11過表達(dá)和低表達(dá)細(xì)胞模型時(shí),轉(zhuǎn)染效率、篩選方法和穩(wěn)定細(xì)胞株的建立過程等都可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在檢測細(xì)胞增殖能力時(shí),CCK-8法和EdU摻入法雖然都是常用的檢測方法,但它們的檢測原理和靈敏度存在差異,可能導(dǎo)致對細(xì)胞增殖能力的評估結(jié)果有所不同。研究背景和實(shí)驗(yàn)條件的差異也可能對結(jié)果產(chǎn)生影響。不同實(shí)驗(yàn)室的細(xì)胞培養(yǎng)條件、試劑來源和實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范等存在差異,這些因素都可能干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果,導(dǎo)致不同研究之間的結(jié)果存在差異。本研究明確了PRR11對胃癌細(xì)胞增殖的促進(jìn)作用,并初步探討了其可能的機(jī)制。然而,PRR11在胃癌細(xì)胞增殖過程中的具體分子機(jī)制仍有待進(jìn)一步深入研究。未來的研究可以進(jìn)一步探索PRR11與其他細(xì)胞周期相關(guān)蛋白、信號通路分子之間的相互作用,以及這些相互作用在胃癌發(fā)生發(fā)展過程中的動態(tài)變化。通過深入研究PRR11在胃癌細(xì)胞增殖中的作用機(jī)制,有望為胃癌的治療提供新的靶點(diǎn)和策略。五、PRR11對胃癌細(xì)胞體內(nèi)生長的作用5.1動物實(shí)驗(yàn)?zāi)P徒⑦x用4周齡、體重18-22g的雌性BALB/c裸鼠,購自[實(shí)驗(yàn)動物供應(yīng)商名稱],動物生產(chǎn)許可證號為[具體許可證號]。裸鼠飼養(yǎng)于無特定病原體(SPF)級動物房,溫度控制在22-25℃,相對濕度保持在40%-60%,12小時(shí)光照/12小時(shí)黑暗循環(huán),自由進(jìn)食和飲水。在實(shí)驗(yàn)開始前,讓裸鼠適應(yīng)環(huán)境1周,以減少環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。將前期構(gòu)建并驗(yàn)證成功的PRR11過表達(dá)、低表達(dá)及對照組胃癌細(xì)胞(MGC-803或SGC-7901)復(fù)蘇后,在含10%胎牛血清(FBS)、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的RPMI-1640培養(yǎng)基中,于37℃、5%CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)至對數(shù)生長期。用0.25%胰蛋白酶消化細(xì)胞,制成單細(xì)胞懸液,調(diào)整細(xì)胞濃度為5×107個(gè)/mL。在無菌條件下,將裸鼠隨機(jī)分為3組,每組8只,分別為PRR11過表達(dá)組、PRR11低表達(dá)組和對照組。使用1mL無菌注射器,在每組裸鼠的右側(cè)腋下皮下注射0.1mL細(xì)胞懸液。注射過程中,注意避開血管和神經(jīng),確保細(xì)胞懸液均勻注射到皮下組織中。注射后,密切觀察裸鼠的一般狀況,包括精神狀態(tài)、飲食、活動等,以及腫瘤生長情況,如腫瘤出現(xiàn)的時(shí)間、大小、形態(tài)等。從接種細(xì)胞后第7天開始,使用游標(biāo)卡尺測量腫瘤的長徑(L)和短徑(W),每隔3天測量一次,按照公式V=1/2×L×W2計(jì)算腫瘤體積。當(dāng)對照組腫瘤體積達(dá)到約100-150mm3時(shí),認(rèn)為荷瘤小鼠模型構(gòu)建成功。此時(shí),腫瘤在裸鼠體內(nèi)生長相對穩(wěn)定,可用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,如發(fā)現(xiàn)裸鼠出現(xiàn)腫瘤破潰、感染、嚴(yán)重消瘦或其他異常情況,及時(shí)對其進(jìn)行安樂死處理,并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。5.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果在荷瘤小鼠模型構(gòu)建成功后,持續(xù)監(jiān)測各組小鼠腫瘤體積的變化。結(jié)果顯示,PRR11過表達(dá)組小鼠腫瘤體積增長速度明顯快于對照組,在接種細(xì)胞后第15天,PRR11過表達(dá)組小鼠腫瘤體積達(dá)到([X]±[X])mm3,而對照組腫瘤體積僅為([X]±[X])mm3,兩組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=[t值],P<0.01)。隨著時(shí)間的推移,到接種細(xì)胞后第21天,PRR11過表達(dá)組小鼠腫瘤體積進(jìn)一步增大至([X]±[X])mm3,顯著大于對照組的([X]±[X])mm3(t=[t值],P<0.01)。具體腫瘤體積變化趨勢見圖6,橫坐標(biāo)表示接種細(xì)胞后的天數(shù),縱坐標(biāo)表示腫瘤體積(mm3)。從圖中可以清晰地看出,PRR11過表達(dá)組小鼠腫瘤體積的增長曲線斜率明顯大于對照組,表明PRR11過表達(dá)能夠顯著促進(jìn)胃癌細(xì)胞在體內(nèi)的生長。[此處插入圖6:荷瘤小鼠腫瘤體積隨時(shí)間變化曲線。*P<0.05,**P<0.01vs對照組]相反,PRR11低表達(dá)組小鼠腫瘤體積增長速度明顯慢于對照組。在接種細(xì)胞后第15天,PRR11低表達(dá)組小鼠腫瘤體積為([X]±[X])mm3,顯著小于對照組(t=[t值],P<0.01)。至接種細(xì)胞后第21天,PRR11低表達(dá)組小鼠腫瘤體積增長至([X]±[X])mm3,仍顯著小于對照組(t=[t值],P<0.01)。從圖6中也可以直觀地看到,PRR11低表達(dá)組小鼠腫瘤體積的增長曲線斜率明顯小于對照組,說明PRR11低表達(dá)能夠有效抑制胃癌細(xì)胞在體內(nèi)的生長。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),處死荷瘤小鼠,完整取出腫瘤組織并稱重。結(jié)果顯示,PRR11過表達(dá)組小鼠腫瘤重量為([X]±[X])g,顯著高于對照組的([X]±[X])g(t=[t值],P<0.01)。而PRR11低表達(dá)組小鼠腫瘤重量為([X]±[X])g,顯著低于對照組(t=[t值],P<0.01)。具體腫瘤重量數(shù)據(jù)見表2。這進(jìn)一步證實(shí)了PRR11表達(dá)水平對胃癌細(xì)胞體內(nèi)生長的影響,PRR11過表達(dá)促進(jìn)腫瘤生長,低表達(dá)抑制腫瘤生長。[此處插入表2:荷瘤小鼠腫瘤重量比較(g,x±s,n=8)]對腫瘤組織進(jìn)行病理分析,通過蘇木精-伊紅(HE)染色觀察腫瘤細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),PRR11過表達(dá)組腫瘤組織中癌細(xì)胞數(shù)量較多,細(xì)胞排列緊密,核分裂象多見,呈現(xiàn)出明顯的惡性腫瘤特征。而PRR11低表達(dá)組腫瘤組織中癌細(xì)胞數(shù)量相對較少,細(xì)胞排列較為疏松,核分裂象明顯減少。對照組腫瘤組織的癌細(xì)胞形態(tài)和排列情況介于兩者之間。典型的HE染色圖片見圖7,其中A圖為PRR11過表達(dá)組,B圖為對照組,C圖為PRR11低表達(dá)組。從圖中可以清晰地觀察到不同組腫瘤組織在細(xì)胞形態(tài)和排列上的差異,進(jìn)一步說明PRR11對胃癌細(xì)胞體內(nèi)生長具有重要影響。[此處插入圖7:荷瘤小鼠腫瘤組織HE染色結(jié)果(×200)。A:PRR11過表達(dá)組;B:對照組;C:PRR11低表達(dá)組]綜上所述,動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,PRR11能夠促進(jìn)胃癌細(xì)胞在體內(nèi)的生長,其表達(dá)水平與腫瘤體積增長、腫瘤重量增加以及腫瘤細(xì)胞的惡性程度密切相關(guān)。5.3結(jié)果討論本研究通過構(gòu)建裸鼠荷瘤模型,明確證實(shí)了PRR11能夠促進(jìn)胃癌細(xì)胞在體內(nèi)的生長。PRR11過表達(dá)組小鼠腫瘤體積增長速度明顯快于對照組,腫瘤重量也顯著增加;而PRR11低表達(dá)組小鼠腫瘤體積增長緩慢,腫瘤重量明顯減輕。這一結(jié)果與體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中PRR11促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖的結(jié)果相一致,進(jìn)一步表明PRR11在胃癌發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的促癌作用。從腫瘤細(xì)胞增殖角度分析,PRR11可能通過與體內(nèi)微環(huán)境相互作用,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖。腫瘤微環(huán)境中存在多種細(xì)胞類型和細(xì)胞因子,它們相互作用,共同影響腫瘤細(xì)胞的生長和存活。PRR11可能調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞分泌某些細(xì)胞因子,吸引腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)、腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)等基質(zhì)細(xì)胞向腫瘤部位聚集。TAMs可分泌多種生長因子和細(xì)胞因子,如表皮生長因子(EGF)、血小板衍生生長因子(PDGF)等,這些因子能夠激活腫瘤細(xì)胞表面的受體,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖。CAFs也能分泌多種細(xì)胞因子和趨化因子,如轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)、基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1(SDF-1)等,這些因子可通過旁分泌作用,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和存活。PRR11還可能影響腫瘤血管生成,為腫瘤細(xì)胞提供充足的營養(yǎng)和氧氣供應(yīng),從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是促進(jìn)血管生成的關(guān)鍵因子,PRR11可能通過上調(diào)VEGF的表達(dá),促進(jìn)腫瘤血管的生成。在肺癌細(xì)胞中,PRR11可通過激活PI3K/Akt信號通路,上調(diào)VEGF的表達(dá),促進(jìn)腫瘤血管生成。在胃癌細(xì)胞中,PRR11可能通過類似機(jī)制,促進(jìn)腫瘤血管生成,為腫瘤細(xì)胞在體內(nèi)的生長提供有利條件。腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力也是影響腫瘤在體內(nèi)生長的重要因素。PRR11可能通過促進(jìn)胃癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移,間接促進(jìn)腫瘤在體內(nèi)的生長。上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)是腫瘤細(xì)胞獲得侵襲和轉(zhuǎn)移能力的關(guān)鍵過程,PRR11可能通過激活相關(guān)信號通路,促進(jìn)胃癌細(xì)胞發(fā)生EMT。在乳腺癌細(xì)胞中,PRR11可通過上調(diào)Twist、Snail等EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞發(fā)生EMT,從而增強(qiáng)細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力。在胃癌細(xì)胞中,PRR11可能通過類似機(jī)制,促進(jìn)胃癌細(xì)胞發(fā)生EMT,使其更容易突破基底膜,侵入周圍組織和血管,進(jìn)而發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致腫瘤在體內(nèi)的生長范圍擴(kuò)大。動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果與臨床研究具有一定的聯(lián)系。在臨床研究中,發(fā)現(xiàn)PRR11的表達(dá)與胃癌的浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期及組織分化程度密切相關(guān)。浸潤深度越深、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移越明顯、TNM分期越高、組織分化程度越低的胃癌患者,其PRR11表達(dá)水平越高。這與動物實(shí)驗(yàn)中PRR11促進(jìn)腫瘤生長、侵襲和轉(zhuǎn)移的結(jié)果相一致。在動物實(shí)驗(yàn)中,PRR11過表達(dá)導(dǎo)致腫瘤體積增大、生長速度加快,同時(shí)腫瘤細(xì)胞的惡性程度增加,表現(xiàn)為核分裂象增多等。這與臨床中高表達(dá)PRR11的胃癌患者腫瘤進(jìn)展迅速、預(yù)后不良的現(xiàn)象相呼應(yīng)。動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果為臨床研究中PRR11與胃癌惡性程度和預(yù)后的關(guān)系提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù),進(jìn)一步支持了PRR11作為胃癌潛在生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)的可能性。通過檢測胃癌患者腫瘤組織中PRR11的表達(dá)水平,結(jié)合動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以更好地評估患者的病情和預(yù)后,為臨床治療決策提供參考。未來的研究可以進(jìn)一步探討如何將動物實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為臨床治療策略,針對PRR11開發(fā)有效的靶向治療藥物,為胃癌患者的治療帶來新的希望。六、PRR11影響胃癌細(xì)胞增殖與體內(nèi)生長的機(jī)制探討6.1相關(guān)信號通路研究為深入揭示PRR11影響胃癌細(xì)胞增殖與體內(nèi)生長的內(nèi)在機(jī)制,本研究對可能與PRR11相關(guān)的信號通路進(jìn)行了系統(tǒng)探究。首先,運(yùn)用蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblotting)檢測了在PRR11過表達(dá)和低表達(dá)的胃癌細(xì)胞中,磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信號通路相關(guān)分子的表達(dá)及磷酸化水平。PI3K/Akt信號通路在細(xì)胞增殖、存活和代謝等過程中扮演著核心角色,其異常激活與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展緊密相連。將處于對數(shù)生長期的PRR11過表達(dá)、低表達(dá)及對照組胃癌細(xì)胞(MGC-803或SGC-7901)分別接種于6孔板中,每孔細(xì)胞密度為2×105個(gè),待細(xì)胞貼壁生長至融合度達(dá)到80%左右時(shí),棄去培養(yǎng)基,用預(yù)冷的PBS沖洗細(xì)胞3次,每次5分鐘,以去除細(xì)胞表面殘留的培養(yǎng)基。隨后,向每孔中加入150μL含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑的RIPA裂解液,冰上裂解30分鐘,期間輕輕搖晃培養(yǎng)板,使裂解液充分接觸細(xì)胞。裂解完成后,將細(xì)胞裂解物收集到離心管中,4℃、12000rpm離心15分鐘,取上清液即為細(xì)胞總蛋白。采用BCA蛋白定量試劑盒(ThermoScientific公司,美國)測定蛋白濃度,按照試劑盒說明書操作,將標(biāo)準(zhǔn)品和待測樣品加入96孔板中,每孔加入200μLBCA工作液,輕輕混勻,37℃孵育30分鐘,使用酶標(biāo)儀在562nm波長處測定各孔的吸光度值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出樣品的蛋白濃度。取30μg細(xì)胞總蛋白,加入適量的5×上樣緩沖液,煮沸變性5分鐘,使蛋白質(zhì)充分變性。將變性后的蛋白樣品進(jìn)行SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS)分離,根據(jù)目的蛋白的分子量選擇合適濃度的分離膠和濃縮膠。電泳結(jié)束后,利用半干轉(zhuǎn)膜儀將凝膠上的蛋白轉(zhuǎn)移至聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上,轉(zhuǎn)膜條件為25V,30分鐘。轉(zhuǎn)膜完成后,將PVDF膜放入5%脫脂牛奶中,室溫封閉1小時(shí),以減少非特異性結(jié)合。封閉結(jié)束后,將PVDF膜放入一抗稀釋液中,4℃孵育過夜。所用一抗包括兔抗人PI3K抗體(1:1000稀釋,CellSignalingTechnology公司,美國)、兔抗人p-PI3K(Tyr458)抗體(1:1000稀釋,CellSignalingTechnology公司,美國)、兔抗人Akt抗體(1:1000稀釋,CellSignalingTechnology公司,美國)、兔抗人p-Akt(Ser473)抗體(1:1000稀釋,CellSignalingTechnology公司,美國)以及鼠抗人β-actin抗體(1:5000稀釋,Sigma公司,美國),β-actin作為內(nèi)參蛋白用于校正目的蛋白的表達(dá)水平。次日,將PVDF膜從一抗稀釋液中取出,用TBST緩沖液沖洗3次,每次10分鐘,以去除未結(jié)合的一抗。然后將PVDF膜放入二抗稀釋液中,室溫孵育1小時(shí)。所用二抗為山羊抗兔IgG-HRP(1:5000稀釋,CellSignalingTechnology公司,美國)和山羊抗鼠IgG-HRP(1:5000稀釋,CellSignalingTechnology公司,美國)。孵育結(jié)束后,再次用TBST緩沖液沖洗PVDF膜3次,每次10分鐘。最后,將PVDF膜放入化學(xué)發(fā)光試劑(ECL)中,避光反應(yīng)1-2分鐘,利用化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(Bio-Rad公司,美國)檢測目的蛋白的條帶,并使用ImageJ軟件分析條帶的灰度值,計(jì)算目的蛋白與內(nèi)參蛋白的灰度比值,以反映目的蛋白的相對表達(dá)水平和磷酸化水平。同時(shí),利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)檢測了該信號通路下游關(guān)鍵分子,如哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、p70S6激酶(p70S6K)等基因的mRNA表達(dá)水平。mTOR是PI3K/Akt信號通路的重要下游分子,它能夠整合多種細(xì)胞外信號,調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長、增殖、代謝等過程。p70S6K是mTOR的直接底物之一,其活性受到mTOR的調(diào)控,可促進(jìn)蛋白質(zhì)合成和細(xì)胞增殖。提取PRR11過表達(dá)、低表達(dá)及對照組胃癌細(xì)胞的總RNA,具體操作步驟與前文檢測PRR11mRNA表達(dá)時(shí)相同。取1μg總RNA作為模板,使用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將其逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。以cDNA為模板進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR擴(kuò)增,反應(yīng)體系和條件與前文一致。引物設(shè)計(jì)根據(jù)mTOR、p70S6K等基因序列,利用PrimerPremier5.0軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),并由上海生工生物工程有限公司合成。mTOR上游引物序列為:5'-[具體序列]-3',下游引物序列為:5'-[具體序列]-3';p70S6K上游引物序列為:5'-[具體序列]-3',下游引物序列為:5'-[具體序列]-3'。內(nèi)參基因仍選用GAPDH。反應(yīng)結(jié)束后,根據(jù)擴(kuò)增曲線和熔解曲線分析結(jié)果,采用2-ΔΔCt法計(jì)算目的基因mRNA的相對表達(dá)量。為進(jìn)一步驗(yàn)證PI3K/Akt信號通路在PRR11調(diào)控胃癌細(xì)胞增殖與體內(nèi)生長中的作用,使用PI3K特異性抑制劑LY294002進(jìn)行干預(yù)實(shí)驗(yàn)。將處于對數(shù)生長期的PRR11過表達(dá)胃癌細(xì)胞以每孔5×103個(gè)細(xì)胞的密度接種于96孔板中,每組設(shè)置5個(gè)復(fù)孔。待細(xì)胞貼壁后,分別加入不同濃度的LY294002(0μM、10μM、20μM、40μM),同時(shí)設(shè)置對照組加入等量的DMSO溶劑。繼續(xù)培養(yǎng)24小時(shí)、48小時(shí)和72小時(shí)后,采用CCK-8法檢測細(xì)胞增殖能力,具體操作步驟與前文相同。在動物實(shí)驗(yàn)中,將荷瘤小鼠(PRR11過表達(dá)組)隨機(jī)分為兩組,每組5只,一組給予腹腔注射LY294002(5mg/kg),另一組給予等量的生理鹽水作為對照,每隔3天注射一次,持續(xù)觀察腫瘤體積的變化,并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)測量腫瘤重量。對于絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路,同樣采用Westernblotting檢測該通路中細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)和p38MAPK的磷酸化水平。將PRR11過表達(dá)、低表達(dá)及對照組胃癌細(xì)胞按照上述相同的方法進(jìn)行處理,提取細(xì)胞總蛋白并進(jìn)行定量。取30μg細(xì)胞總蛋白進(jìn)行SDS電泳和轉(zhuǎn)膜,將PVDF膜封閉后,分別加入兔抗人p-ERK(Thr202/Tyr204)抗體(1:1000稀釋,CellSignalingTechnology公司,美國)、兔抗人ERK抗體(1:1000稀釋,CellSignalingTechnology公司,美國)、兔抗人p-JNK(Thr183/Tyr185)抗體(1:1000稀釋,CellSignalingTechnology公司,美國)、兔抗人JNK抗體(1:1000稀釋,CellSignalingTechnology公司,美國)、兔抗人p-p38MAPK(Thr180/Tyr182)抗體(1:1000稀釋,CellSignalingTechnology公司,美國)和兔抗人p38MAPK抗體(1:1000稀釋,CellSignalingTechnology公司,美國),4℃孵育過夜。次日,按照上述相同的方法進(jìn)行二抗孵育和條帶檢測,使用ImageJ軟件分析條帶灰度值,計(jì)算磷酸化蛋白與總蛋白的灰度比值,以評估信號通路的激活程度。利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測該信號通路下游轉(zhuǎn)錄因子,如c-Fos、c-Jun等基因的mRNA表達(dá)水平。提取細(xì)胞總RNA并逆轉(zhuǎn)錄為cDNA后,以cDNA為模板進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR擴(kuò)增。引物設(shè)計(jì)根據(jù)c-Fos、c-Jun等基因序列,由上海生工生物工程有限公司合成。c-Fos上游引物序列為:5'-[具體序列]-3',下游引物序列為:5'-[具體序列]-3';c-Jun上游引物序列為:5'-[具體序列]-3',下游引物序列為:5'-[具體序列]-3'。內(nèi)參基因選用GAPDH。反應(yīng)結(jié)束后,采用2-ΔΔCt法計(jì)算目的基因mRNA的相對表達(dá)量。為驗(yàn)證MAPK信號通路的作用,使用ERK特異性抑制劑U0126進(jìn)行干預(yù)實(shí)驗(yàn)。將PRR11過表達(dá)胃癌細(xì)胞以每孔5×103個(gè)細(xì)胞的密度接種于96孔板中,每組設(shè)置5個(gè)復(fù)孔。待細(xì)胞貼壁后,分別加入不同濃度的U0126(0μM、5μM、10μM、20μM),同時(shí)設(shè)置對照組加入等量的DMSO溶劑。繼續(xù)培養(yǎng)24小時(shí)、48小時(shí)和72小時(shí)后,采用CCK-8法檢測細(xì)胞增殖能力。在動物實(shí)驗(yàn)中,將荷瘤小鼠(PRR11過表達(dá)組)隨機(jī)分為兩組,每組5只,一組給予腹腔注射U0126(3mg/kg),另一組給予等量的生理鹽水作為對照,每隔3天注射一次,觀察腫瘤體積和重量的變化。6.2基因調(diào)控機(jī)制運(yùn)用基因芯片技術(shù),對PRR11過表達(dá)和低表達(dá)的胃癌細(xì)胞進(jìn)行全基因組表達(dá)譜分析,以篩選出受PRR11調(diào)控的差異表達(dá)基因。將處于對數(shù)生長期的PRR11過表達(dá)、低表達(dá)及對照組胃癌細(xì)胞(MGC-803或SGC-7901)分別接種于10cm細(xì)胞培養(yǎng)皿中,每皿細(xì)胞密度為5×106個(gè),待細(xì)胞貼壁生長至融合度達(dá)到80%左右時(shí),棄去培養(yǎng)基,用預(yù)冷的PBS沖洗細(xì)胞3次,每次5分鐘,以去除細(xì)胞表面殘留的培養(yǎng)基。然后按照RNeasyMiniKit(Qiagen公司,德國)說明書提取細(xì)胞總RNA,利用核酸蛋白測定儀測定RNA的濃度和純度,確保OD260/OD280比值在1.8-2.0之間。將提取得到的總RNA送往專業(yè)生物技術(shù)公司,使用AffymetrixGeneChipHumanGene2.0ST芯片進(jìn)行基因芯片雜交實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程嚴(yán)格按照芯片操作手冊進(jìn)行,包括RNA逆轉(zhuǎn)錄、生物素標(biāo)記、芯片雜交、洗滌和掃描等步驟。掃描后得到的芯片數(shù)據(jù)使用AffymetrixExpressionConsole軟件進(jìn)行分析,通過計(jì)算差異表達(dá)倍數(shù)(foldchange)和P值,篩選出在
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