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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 白藜蘆醇促髓母細(xì)胞瘤細(xì)胞凋亡中p53作用初探
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 采用反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR），免疫細(xì)胞化學(xué)和蛋白印跡（western-blotting)方法檢測白藜蘆醇對髓母細(xì)胞瘤細(xì)胞系中抑癌基因p53表達(dá)的影響，探討p53基因在白藜蘆醇誘導(dǎo)凋亡中的作用。結(jié)果表明白藜蘆醇能顯著誘導(dǎo)髓母細(xì)胞瘤細(xì)胞系UW228-3的凋亡，同時(shí)能在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)p53基因的表達(dá)，并且使p53蛋白在核內(nèi)的表達(dá)增加。結(jié)果提示：在白藜蘆醇誘導(dǎo)該細(xì)胞凋亡可能與p53的表達(dá)上調(diào)有關(guān)。但尚需進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)（RNA干擾等）來證實(shí)。
- 詳細(xì)介紹：
- 依托單位相關(guān)課題研究的前期工作表明，具有抗腫瘤、抗炎等多種生物學(xué)活性的多酚類化合物白藜蘆醇能顯著誘導(dǎo)髓母細(xì)胞瘤細(xì)胞的凋亡。在探討白藜蘆醇誘導(dǎo)凋亡的機(jī)制中我們選取了p53這種重要的抑癌基因作為主要的研究對象。一方面是由于該基因在約一半的腫瘤中存在異常。另一方面p53在凋亡中處于重要的樞紐位置，多條信號通路能通過作用到p53而對細(xì)胞凋亡產(chǎn)生影響，同時(shí)作為轉(zhuǎn)錄因子p53又能通過調(diào)控多種靶基因的表達(dá)而對細(xì)胞周期的運(yùn)轉(zhuǎn)，細(xì)胞凋亡等重要的生物學(xué)過程產(chǎn)生影響。目前有關(guān)髓母細(xì)胞瘤發(fā)生發(fā)展中p53作用的結(jié)果p53的變化呈現(xiàn)多樣性（表達(dá)缺失，基因突變或功能受抑制等）。由于髓母細(xì)胞瘤的異質(zhì)性特點(diǎn)，不同腫瘤細(xì)胞系所得的結(jié)果也不盡相同。而目前尚無有關(guān)白藜蘆醇促UW228-3細(xì)胞系凋亡中p53的變化及其調(diào)控機(jī)制的報(bào)道。闡明相關(guān)分子機(jī)制將對白藜蘆醇這種安全而具有多種有益作用的藥物的臨床應(yīng)用提供重要的理論依據(jù)。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇處理前后均能檢測到p53的轉(zhuǎn)錄而且表達(dá)水平無顯著差異，表明在該細(xì)胞系中部存在基因的缺失。同時(shí)由于白藜蘆醇能顯著上調(diào)UW228-3細(xì)胞中p53蛋白水平，這表明白藜蘆醇可能主要是通過上調(diào)轉(zhuǎn)錄后水平p53的表達(dá)而誘導(dǎo)髓母細(xì)胞瘤的凋亡。但尚需相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)。可以采用RNA干擾的方法使p53基因沉默，然后再采用流式細(xì)胞儀等方法檢測細(xì)胞凋亡與否及p53下游相關(guān)基因的改變。也可以進(jìn)一步探討p53蛋白高表達(dá)的分子機(jī)制（如ARF-MDM2-P53通路）。當(dāng)然也可以從表觀遺傳學(xué)角度探討一下p53在特定氨基酸殘基乙?；癄顟B(tài)對其轉(zhuǎn)錄活性及對細(xì)胞凋亡的影響。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 髓母細(xì)胞瘤是一種常見中樞神經(jīng)系統(tǒng)高度惡性腫瘤。目前采用的療法，盡管有效但不佳，而且目前大部分化療藥毒副作用也較大。因此尋求有效且無明顯毒副作用的藥物具有現(xiàn)實(shí)的臨床意義。而藜蘆醇對機(jī)體沒有毒副作用且能通過血腦屏障，有可能成為腫瘤治療的理想藥物。p53是一種重要的抑癌基因，有關(guān)p53基因在髓母細(xì)胞瘤發(fā)生發(fā)展及預(yù)后的作用仍有爭論，本研究對p53在白藜蘆醇誘導(dǎo)髓母細(xì)胞瘤凋亡中的作用及相關(guān)的分子機(jī)制作探討。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- p53是一種重要的抑癌基因，在DNA受損等條件下該基因通過活化一系列下游基因而阻止細(xì)胞分裂和引發(fā)細(xì)胞自殺。大約一半癌癥中存在由于基因變異及其他途徑導(dǎo)致的p53基因失去作用。有關(guān)p53基因在髓母細(xì)胞瘤發(fā)生發(fā)展及預(yù)后的作用仍存在爭論，并且尚未有關(guān)白藜蘆醇對髓母細(xì)胞瘤中p53表達(dá)調(diào)控的報(bào)道。本研究對p53基因在白藜蘆醇誘導(dǎo)髓母細(xì)胞瘤凋亡中的作用及相關(guān)的分子機(jī)制進(jìn)行探討。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 髓母細(xì)胞瘤是一種好發(fā)于兒童，預(yù)后不良的中樞神經(jīng)系統(tǒng)惡性腫瘤。該腫瘤生長迅速，顱內(nèi)擴(kuò)散能力強(qiáng)，因此手術(shù)難以根除而且術(shù)后很易復(fù)發(fā)。全脊髓放療和大劑量化療藥沖擊療法不但患兒難以承受，出現(xiàn)嚴(yán)重的毒副作用如內(nèi)分泌紊亂、認(rèn)知功能障礙、骨質(zhì)疏松、肥胖等，甚至可以發(fā)生第二次腫瘤，這些都嚴(yán)重地影響了患兒未來的生活質(zhì)量。因此，尋求較為有效且無明顯毒副作用的治療藥物具有現(xiàn)實(shí)的臨床腫瘤學(xué)意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 【摘要】 目的 探討抑癌基因p53在白藜蘆醇誘導(dǎo)髓母細(xì)胞瘤細(xì)胞凋亡中的作用及相關(guān)的分子機(jī)制。 方法 采用100uM白藜蘆醇處理人髓母細(xì)胞瘤UW228-3細(xì)胞系48小時(shí)，收集細(xì)胞采用流式細(xì)胞儀測定白藜蘆醇處理前后細(xì)胞凋亡情況，采用反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)，免疫細(xì)胞化學(xué)(ICC)和western-blotting法分別檢測正常培養(yǎng)和白藜蘆醇處理后細(xì)胞中p53基因表達(dá)情況。 結(jié)果 在白藜蘆醇處理48小時(shí)后凋亡細(xì)胞的比例（23.7%）顯著高于正常培養(yǎng)（0%）；T-PCR結(jié)果表明在白藜蘆醇處理前后p53mRNA水平無變化；免疫細(xì)胞化學(xué)染色可見白藜蘆醇處理后細(xì)胞中p53蛋白表達(dá)增強(qiáng)尤其以核內(nèi)表達(dá)增強(qiáng)明顯；提取處理前后細(xì)胞總蛋白后采用western-blotting檢測p53蛋白表達(dá)水平發(fā)現(xiàn)處理后表達(dá)顯著上調(diào)。 結(jié)論 白藜蘆醇能通過上調(diào)抑癌基因p53蛋白水平促進(jìn)髓母細(xì)胞瘤細(xì)胞系UW228-3細(xì)胞的凋亡。 【關(guān)鍵詞】 人髓母細(xì)胞瘤細(xì)胞系；白藜蘆醇；凋亡；RT-PCR；ICC；western-blotting；p53
獲獎(jiǎng)情況
- 第九屆遼寧省“挑戰(zhàn)杯”課外科技作品大賽自然科學(xué)類特等獎(jiǎng)
鑒定結(jié)果
參考文獻(xiàn)
- 1. Neben K, Korshunov A, Benner A, Wrobel G, Hahn M, Kokocinski F, Golanov A, Joos S, Lichter P. Microarray-based screening for molecular markers in medulloblastoma revealed STK15 as independent predictor for survival.Cancer Res. 2004 May 1;64(9):3103-11. 2. Gessi M, Maderna E, Guzzetti S, Cefalo G, Massimino M, Solero CL, Finocchiaro G, Pollo B. Radiation-induced glioblastoma in a medulloblastoma patient: a case report with molecular features. Neuropathology. 2008 Dec;28(6):633-9. Epub 2008 Apr 1. 3. Romeike BF, Kim YJ, Steudel WI, Graf N. Diffuse high-grade gliomas as second malignant neoplasms after radio-chemotherapy for pediatric malignancies. Childs Nerv Syst. 2007 Feb;23(2):185-93. Epub 2006 Oct 5. 4. Curt E. Harper, Brijesh B. Patel, Jun Wang, Alireza Arabshahi, Isam A. Eltoum and Coral A. Lamartiniere, Resveratrol suppresses prostate cancer progression in transgenic mice。Carcinogenesis 2007 28(9):1946-1953
同類課題研究水平概述
- 髓母細(xì)胞瘤（Medulloblastomas）是一種好發(fā)于兒童,原發(fā)于小腦的預(yù)后不良的中樞神經(jīng)系統(tǒng)高度惡性腫瘤。生長迅速，侵襲性強(qiáng)，可通過腦脊液傳播轉(zhuǎn)移到腦和脊髓的不同部位。在不到20歲兒童中腦瘤是位于第二位的惡性腫瘤，而髓母細(xì)胞瘤又是腦瘤中最常見的一種，嚴(yán)重威脅著兒童的生命健康。目前的治療主要采取手術(shù)切除，全脊髓（neuroaxis）放療并輔以適當(dāng)?shù)幕熕帪橹?。盡管有效，但五年生存率不過50-60%。該療法不但患兒難以承受，出現(xiàn)嚴(yán)重的毒副作用如內(nèi)分泌紊亂、認(rèn)知功能障礙、骨質(zhì)疏松、肥胖等，甚至可以發(fā)生第二次腫瘤，手術(shù)切除不夠或范圍過大及放療會(huì)產(chǎn)生腫瘤轉(zhuǎn)移，正常腦組織嚴(yán)重受損，影響患兒生長發(fā)育，這些都嚴(yán)重地影響了患兒未來的生活質(zhì)量。目前化療多以順鉑、長春新堿、洛莫司汀等多種藥物聯(lián)用的方案為主，但對于患兒尤其是3歲以下的低齡患兒副作用很大的，一方面患兒難以耐受同時(shí)會(huì)對產(chǎn)生骨髓抑制等多種副作用，同時(shí)也會(huì)誘導(dǎo)正常細(xì)胞的凋亡。 白藜蘆醇是一種廣泛存在于天然植物如葡萄、草莓、花生中的多酚類次生代謝產(chǎn)物。大量研究表明，該化合物具有抗心血管疾病、抗突變、抗菌、抗炎、抗氧化和防治腫瘤等有益于人類健康的生物藥理活性。更重要的是，該化合物對機(jī)體沒有毒副作用且能通過血腦屏障，有可能稱為腫瘤治療的理想藥物 。我們以往的研究在細(xì)胞水平上證實(shí)白藜蘆醇不但能抑制髓母細(xì)胞瘤細(xì)胞的增殖更重要的是同時(shí)能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。而且目前尚未發(fā)現(xiàn)其具有毒副作用，這明顯優(yōu)于順鉑等。以往對白藜蘆醇抗髓母細(xì)胞瘤分子機(jī)制的研究初步證實(shí)白藜蘆醇通過多種機(jī)制促進(jìn)細(xì)胞凋亡，同時(shí)發(fā)現(xiàn)這些通路都與p53信號通路發(fā)生聯(lián)系。P53是一種重要的抑癌基因，在大多數(shù)的腫瘤中都存在該基因的突變，它介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡途徑是藥物抗腫瘤的一個(gè)主要的途徑?？偹苤猵53是一種重要的抑癌基因，在DNA受損等條件下該基因通過活化一系列下游基因而阻止細(xì)胞分裂和引發(fā)細(xì)胞自殺。大約一半癌癥中存在由于基因變異及其他途徑導(dǎo)致的p53基因失去作用。有關(guān)p53基因在髓母細(xì)胞瘤發(fā)生發(fā)展及預(yù)后的作用仍存在爭論，并且尚未有關(guān)白藜蘆醇對髓母細(xì)胞瘤中p53表達(dá)調(diào)控的報(bào)道。
