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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 窖蛋白-1在小鼠肝癌Hepa1-6細(xì)胞淋巴結(jié)粘附中的作用
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 本研究利用分子克隆技術(shù)構(gòu)建窖蛋白-1cDNA真核表達(dá)載體，利用脂質(zhì)體法將其轉(zhuǎn)染至Hepa1-6細(xì)胞中，經(jīng)G418篩選后及通過(guò)RT-PCR和Western-blot等方法鑒定獲得的穩(wěn)定表達(dá)細(xì)胞株，然后利用體外淋巴結(jié)粘附實(shí)驗(yàn)觀察窖蛋白-1過(guò)表達(dá)對(duì)小鼠肝癌細(xì)胞粘附能力的影響。旨在闡明窖蛋白-1在小鼠肝癌Hepa1-6細(xì)胞粘附中的作用，這對(duì)進(jìn)一步分析窖蛋白-1在肝癌中發(fā)揮何種作用具有重要的理論意義。
- 詳細(xì)介紹：
- 胞膜窖（caveolae）是細(xì)胞表面胞膜內(nèi)陷所形成的結(jié)構(gòu)，可以從細(xì)胞質(zhì)膜上脫落下來(lái)形成囊泡，主要包括膽固醇、鞘磷脂、鞘糖脂等脂類成分，并且以存在窖蛋白（caveolin）分子為特征。窖蛋白家族包括三個(gè)成員，窖蛋白-1，窖蛋白-2和窖蛋白-3，其中窖蛋白-1 （Caveolin-1）在發(fā)揮生物學(xué)功能中起主要作用。窖蛋白-1是構(gòu)成胞膜窖所必需的結(jié)構(gòu)蛋白，參與許多生物學(xué)行為，如信號(hào)傳導(dǎo)、膽固醇運(yùn)輸、脂質(zhì)平衡、腫瘤發(fā)生和發(fā)展等。 窖蛋白-1在腫瘤中發(fā)揮抑癌作用還是促癌作用一直存在爭(zhēng)論。早期研究表明，窖蛋白-1基因被認(rèn)為是候選的抑癌基因，窖蛋白-1發(fā)揮抑癌作用。首先從窖蛋白-1的基因定位上來(lái)看，它位于人類染色體7q31.1上，處于D7S522與D7S2460位點(diǎn)之間，由于許多癌癥患者在此區(qū)域存在片段缺失，因此人們普遍認(rèn)為在D7S522位點(diǎn)附近存在1個(gè)抑癌基因，窖蛋白-1基因因此成為侯選的抑癌基因。在目前研究的大多數(shù)腫瘤細(xì)胞中，如乳腺癌、肺癌、宮頸癌、結(jié)腸癌、肉瘤中，窖蛋白-1低表達(dá)[1-5]，當(dāng)利用基因轉(zhuǎn)染等技術(shù)使窖蛋白-1重新表達(dá)時(shí)，則能抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)及癌細(xì)胞集落的生成。反義抑制窖蛋白-1的表達(dá)足以誘導(dǎo)細(xì)胞轉(zhuǎn)化，而且窖蛋白-1基因敲除的小鼠腫瘤發(fā)生率有顯著的提高。因此學(xué)者推斷窖蛋白-1基因可能是候選的抑癌基因。 然而，近幾年研究表明，窖蛋白-1在少數(shù)腫瘤中亦發(fā)揮癌基因樣作用。如在前列腺癌中窖蛋白-1表達(dá)上調(diào)，且表達(dá)水平與腫瘤細(xì)胞的惡性程度呈正相關(guān)，窖蛋白-1表達(dá)下調(diào)可逆轉(zhuǎn)這些腫瘤細(xì)胞的惡性表型[6,7]。已有研究發(fā)現(xiàn)，將帶有窖蛋白-1基因的重組載體轉(zhuǎn)到窖蛋白-1表達(dá)陰性的前列腺癌細(xì)胞中，轉(zhuǎn)染后的前列腺癌細(xì)胞比對(duì)照的前列腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)速度快，生存時(shí)間長(zhǎng)，軟瓊脂克隆形成率高[8]。臨床實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)于前列腺癌患者，在前列腺細(xì)胞上窖蛋白-1表達(dá)陽(yáng)性的患者比窖蛋白-1表達(dá)陰性的患者淋巴道轉(zhuǎn)移機(jī)會(huì)多，且預(yù)后不好[9]。因此，窖蛋白-1在不同腫瘤中發(fā)揮作用可能不同，其生物學(xué)作用具有雙重性。 目前對(duì)窖蛋白-1在肝癌細(xì)胞中所發(fā)揮作用的研究尚少。我們前期研究結(jié)果顯示，窖蛋白-1在小鼠肝癌細(xì)胞Hca-F和Hca-P中呈高表達(dá)，且前者高于后者，在Hepa1-6細(xì)胞中表達(dá)缺失[10]。其中Hca-F具有高侵襲、高淋巴道轉(zhuǎn)移潛能，Hca-P具有低侵襲、低淋巴道轉(zhuǎn)移潛能，Hepa1-6無(wú)轉(zhuǎn)移潛能。這提示，窖蛋白-1的表達(dá)可能在小鼠肝癌細(xì)胞惡性表型轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要作用。 粘附是腫瘤細(xì)胞侵襲的第一步，是調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的重要步驟。腫瘤細(xì)胞首先通過(guò)膜表面受體粘附于基底膜及細(xì)胞外基質(zhì)的成分纖維粘連蛋白(FN)、層粘連蛋白(LN)和Ⅳ型膠原酶蛋白上，然后腫瘤細(xì)胞通過(guò)蛋白酶降解基底膜和基質(zhì)，并經(jīng)血道和淋巴道轉(zhuǎn)移。粘附可分為同質(zhì)性粘附和異質(zhì)性粘附，前者是指細(xì)胞與細(xì)胞之間的粘附，后者是指細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的粘附。同質(zhì)粘附力減少，異質(zhì)粘附力增加，可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移能力。 本研究利用分子克隆技術(shù)構(gòu)建窖蛋白-1cDNA真核表達(dá)載體，利用脂質(zhì)體法將其轉(zhuǎn)染至Hepa1-6細(xì)胞中，經(jīng)G418篩選后及通過(guò)RT-PCR和Western-blot等方法鑒定獲得的穩(wěn)定表達(dá)細(xì)胞株，然后利用體外淋巴結(jié)粘附實(shí)驗(yàn)觀察窖蛋白-1過(guò)表達(dá)對(duì)小鼠肝癌細(xì)胞粘附能力的影響。該研究旨在闡明窖蛋白-1在小鼠肝癌Hepa1-6細(xì)胞粘附中所發(fā)揮的作用，這將對(duì)進(jìn)一步分析窖蛋白-1在肝癌中發(fā)揮何種作用具有重要的理論意義。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 檢測(cè)窖蛋白-1在小鼠肝癌細(xì)胞系中的表達(dá),并分析窖蛋白-1過(guò)表達(dá)對(duì)Hepa1-6細(xì)胞淋巴結(jié)粘附的影響。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本研究以分析窖蛋白-1在小鼠肝癌細(xì)胞中所發(fā)揮的作用為出發(fā)點(diǎn)，首次分析窖蛋白-1（非粘附分子）在小鼠肝癌細(xì)胞粘附行為中的作用；并將體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 為肝癌的基因治療提供新的分子靶點(diǎn)，為腫瘤的早期診斷和治療提供重要信息。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文旨在檢測(cè)窖蛋白-1在小鼠肝癌細(xì)胞系中的表達(dá),并分析窖蛋白-1過(guò)表達(dá)對(duì)Hepa1-6細(xì)胞淋巴結(jié)粘附的影響。結(jié)果顯示：窖蛋白-1在Hepa1-6細(xì)胞中表達(dá)呈陰性，在H22和Hca-F中高表達(dá)；篩選出高表達(dá)外源窖蛋白-1的Hepa1-6穩(wěn)定細(xì)胞株C1和C4；與未轉(zhuǎn)染組（25±3.4）和轉(zhuǎn)染空質(zhì)粒細(xì)胞組（21±3.8）相比，窖蛋白-1過(guò)表達(dá)的C1和C4組（34±4.1，37±3.0）粘附細(xì)胞數(shù)目明顯增多。這表明窖蛋白-1過(guò)表達(dá)促進(jìn)小鼠肝癌Hepa1-6細(xì)胞淋巴結(jié)粘附能力。
獲獎(jiǎng)情況
- 大連醫(yī)科大學(xué)第五屆大學(xué)生課外科技作品大賽自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文二等獎(jiǎng)
鑒定結(jié)果
- 大連醫(yī)科大學(xué)第五屆大學(xué)生課外科技作品大賽自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文二等獎(jiǎng)
參考文獻(xiàn)
- 1. Shujing Wang, etal. Oligonucleotides（2009）1, 81-88 2. Shujing Wang, etal. IUBMB Life(2008) 60，693-699 3. Li Jia, Shujing Wang, etal. IJBCB (2006) 38，1584-1593
同類課題研究水平概述
- 窖蛋白-1在腫瘤中所發(fā)揮的作用一直存在爭(zhēng)論。國(guó)內(nèi)外已有研究表明，窖蛋白-1在大多數(shù)腫瘤如乳腺癌、肺癌、卵巢癌中發(fā)揮抑癌作用，窖蛋白-1基因被認(rèn)為是候選的抑癌基因。然而，在少數(shù)腫瘤如前列腺癌中，窖蛋白-1則發(fā)揮促癌作用，且與淋巴道轉(zhuǎn)移有關(guān)。這提示，窖蛋白-1在不同腫瘤中所發(fā)揮的功能不同，具有雙重性。因此只有明確窖蛋白-1在各種腫瘤中的作用，才能為腫瘤的診斷和基因治療帶來(lái)正確的方向。目前，對(duì)窖蛋白-1在肝癌中所發(fā)揮作用的研究尚少。 粘附是腫瘤細(xì)胞侵襲的第一步，是調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的重要步驟。腫瘤細(xì)胞首先通過(guò)膜表面受體粘附于基底膜及細(xì)胞外基質(zhì)的成分纖維粘連蛋白(FN)、層粘連蛋白(LN)和Ⅳ型膠原酶蛋白上，然后腫瘤細(xì)胞通過(guò)蛋白酶降解基底膜和基質(zhì)，并經(jīng)血道和淋巴道轉(zhuǎn)移。因此，研究窖蛋白-1對(duì)腫瘤粘附行為的影響對(duì)窖蛋白-1的功能分析十分必要。
