3-BrPA靶向抑制高表達(dá)ErbB2乳腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)的分子機(jī)制研究
本文選題:ErbB2 + 乳腺癌; 參考:《吉林大學(xué)》2017年博士論文
【摘要】:腫瘤細(xì)胞的能量代謝明顯高于正常細(xì)胞以維持它們較高的生長(zhǎng)速率和增殖侵襲需要。人表皮生長(zhǎng)因子受體2(Human epidermal growth factor receptor 2,ErbB2或HER2)基因在多種惡性腫瘤中存在高表達(dá),而在乳腺癌中ErbB2基因高表達(dá)的比率較其他種類癌組織高。高表達(dá)ErbB2導(dǎo)致葡萄糖代謝和攝取的增加,乳酸增加以及耗氧量的降低。而高表達(dá)ErbB2的乳腺癌細(xì)胞更容易對(duì)ErbB2的分子靶向藥物赫賽汀形成耐藥。通過(guò)抑制高表達(dá)ErbB2的乳腺癌細(xì)胞的糖酵解過(guò)程可能誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞的凋亡,這有望成為乳腺癌治療的新靶點(diǎn)。而3-溴化丙酮酸(3-Bromopyruvate,3-BrPA)作為一種糖酵解抑制劑,選擇性的作用于糖酵解過(guò)程的關(guān)鍵酶己糖激酶HKⅡ(hexokinase II,HKⅡ),能誘導(dǎo)多種腫瘤細(xì)胞凋亡,而我們的研究證實(shí)基于這一原理,為高表達(dá)ErbB2乳腺癌尋找一種新的靶向治療藥物。目的:通過(guò)建立高表達(dá)和低表達(dá)ErbB2的三種乳腺癌細(xì)胞系,利用Western blot法、線粒體分離、JC-1線粒體膜電位檢測(cè)、異種移植體內(nèi)實(shí)驗(yàn)等方法,研究ErbB2基因在3-BrPA治療中抑制乳腺癌細(xì)胞活性的能力,對(duì)HKⅡ蛋白表達(dá)活性和線粒體分布的影響。應(yīng)用HKⅡ抑制劑3-BrPA后,觀察高表達(dá)ErbB2的乳腺癌細(xì)胞活力變化,探討3-BrPA誘導(dǎo)高表達(dá)ErbB2的乳腺癌細(xì)胞凋亡以及對(duì)異種移植乳腺癌成瘤抑制的相關(guān)機(jī)制。方法:1.對(duì)正常情況下低表達(dá)ErbB2基因的人乳腺癌細(xì)胞株MCF7、MDA-MB-231進(jìn)行野生型ErbB2轉(zhuǎn)染,對(duì)高表達(dá)ErbB2基因的BT474人乳腺癌細(xì)胞進(jìn)行ErbB2 si RNA轉(zhuǎn)染,建立高表達(dá)ErbB2的231ErbB2、MCF7ErbB2兩種細(xì)胞株和低表達(dá)ErbB2的BT474 si ErbB2細(xì)胞株,Western blot法檢測(cè)三種乳腺癌細(xì)胞株中ErbB2的表達(dá)情況,測(cè)定給予3-BrPA處理后48h各組細(xì)胞的活力。2.Western blot法分析HKⅡ在三種細(xì)胞株中表達(dá)變化以及在線粒體和胞漿的分布變化。3.Western blot法分析,給予3-BrPA對(duì)高表達(dá)ErbB2的乳腺癌細(xì)胞中HKⅡ在線粒體和胞漿中的表達(dá)變化,觀察HKⅡ從線粒體解離的量。4.通過(guò)JC-1線粒體熒光探針檢測(cè)線粒體膜電位變化,Western blot法分析細(xì)胞色素C在線粒體和胞漿中分布變化以及PARP蛋白裂解情況,觀察3-BrPA誘導(dǎo)高表達(dá)ErbB2的乳腺癌細(xì)胞凋亡的情況。5.異種移植試驗(yàn)應(yīng)用231V,231ErbB2兩種乳腺癌細(xì)胞接種裸鼠,觀察3-BrPA對(duì)高表達(dá)ErbB2的乳腺癌荷瘤裸鼠的抑瘤作用。結(jié)果:1.成功建立了穩(wěn)定表達(dá)的高表達(dá)ErbB2的231ErbB2、MCF7ErbB2兩種細(xì)胞株和低表達(dá)ErbB2的BT474 si ErbB2細(xì)胞株,并用Western blot法檢測(cè)了ErbB2的表達(dá)情況。測(cè)定給予3-BrPA后48h各組細(xì)胞的活力,發(fā)現(xiàn)3-BrPA使高表達(dá)ErbB2的細(xì)胞活力明顯下降、凋亡情況明顯增加。2.Western blot法分析發(fā)現(xiàn)HKⅡ在高表達(dá)ErbB2的細(xì)胞中表達(dá)明顯增加且大部分在線粒體中分布,而在低表達(dá)ErbB2的細(xì)胞中無(wú)明顯變化。己糖激酶比色法發(fā)現(xiàn)高表達(dá)ErbB2的細(xì)胞HKⅡ活性增加。3.Western blot法分析給予3-BrPA后發(fā)現(xiàn)高表達(dá)ErbB2的乳腺癌細(xì)胞中的HKⅡ在線粒體中明顯減少,而在胞漿中明顯增多,說(shuō)明HKⅡ從線粒體解離。4.JC-1線粒體膜電位檢測(cè)給予3-BrPA后高表達(dá)ErbB2的乳腺癌細(xì)胞線粒體膜電位顯著降低,Western blot法分析細(xì)胞色素C在線粒體中的含量明顯減少而在胞漿中明顯增多,PARP的裂解顯著增多,說(shuō)明3-BrPA誘導(dǎo)了高表達(dá)ErbB2的乳腺癌細(xì)胞的凋亡。5.異種移植試驗(yàn)對(duì)乳腺癌荷瘤裸鼠給予3-BrPA后高表達(dá)ErbB2的荷瘤裸鼠中可觀察到明顯的成瘤抑制作用。結(jié)論與創(chuàng)新:1.成功建立了高、低表達(dá)ErbB2的乳腺癌細(xì)胞模型,細(xì)胞活力測(cè)試發(fā)現(xiàn)高表達(dá)ErbB2的乳腺癌細(xì)胞對(duì)3-BrPA更敏感。2.ErbB2基因的高表達(dá)與HKⅡ在線粒體中分布增加相關(guān),首次提出ErbB2表達(dá)與HKⅡ表達(dá)之間的相關(guān)性。3.3-BrPA促進(jìn)了高表達(dá)ErbB2的乳腺癌細(xì)胞中HKⅡ從線粒體的解離,證實(shí)了3-BrPA對(duì)高表達(dá)ErbB2乳腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)抑制作用的機(jī)制。4.進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)3-BrPA導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)受抑制機(jī)制在于降低了線粒體膜電位,使細(xì)胞色素C從線粒體向胞漿釋放以及PARP裂解,誘導(dǎo)了線粒體介導(dǎo)的凋亡。5.在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中3-BrPA對(duì)高表達(dá)ErbB2的荷瘤裸鼠具有抑瘤作用。為針對(duì)高表達(dá)ErbB2的乳腺癌的特異性靶向治療藥物3-BrPA提供了研發(fā)前景。
[Abstract]:Objective : To investigate the effect of 3 - bromopyruvate ( 3 - Bromopyruvate , 3 - BrPA ) on the apoptosis of breast cancer cells . The results showed that 3 - BrPA showed a high level of activity in mitochondria . The results showed that 3 - BrPA could significantly reduce the cell viability and apoptosis in breast cancer cells . The results showed that 3 - BrPA could induce the growth of breast cancer cells with high expression of erbB2 .
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:R737.9
【相似文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1849087
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