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SENP1表达水平对人脑胶质瘤发生发展的作用机制及其相关性
刘兵1
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摘要
目的： 人脑胶质细胞瘤在所有原发性中枢神经系统肿瘤中占比约32％，约占人类恶性肿瘤的81％左右，目前认为起源于神经外胚层，是迄今为止最为常见的颅内恶性肿瘤。按照WHO2007年提出的病理分级标准，可以划分为4个级别:Ⅰ级为毛细胞型星形胶质瘤，占胶质瘤的5％;Ⅱ级为扩散型星形胶质瘤，占胶质瘤的30～40％;Ⅲ级为间变型星形胶质瘤，约占15～25％，此级别肿瘤一般由Ⅱ级扩散型星形胶质瘤演变而来;Ⅳ级为胶质母细胞瘤，占颅内胶质瘤的30％左右。另外，有文献发表相关报道，人类脑胶质瘤目前的发病率为3.87人/10万人，在全身恶性肿瘤的发病中约占1％～3％，而接受手术、放疗和化疗的综合治疗后，患者的平均生存期也仅为8～11个月，由此推断每年死于恶性脑胶质瘤的患者不少于60万人，而且，此数目仍逐年增长趋势。因此，人类脑胶质细胞瘤的研究已经成为一个亟待解决的课题。随着医疗领域的研究进展，研究者在胶质瘤的发生发展机制方面的了解更为深入，并为研制新的肿瘤抑制药物提供充足的理论基础。 通过对正常脑组织以及不同级别星形胶质瘤组织中，SUMO特异性蛋白酶1(SENPl)的表达水平的检测，分析其与病情进展的相关性，采用RNA干扰技术敲减U251MG胶质瘤细胞株中SENPl的表达，研究其表达水平对U251细胞的增殖和凋亡的影响，以及可能存在的分子调控机制。 方法： 通过采用RT-qPCR和Western blotting两种方法，检测正常对照组(3例)和星形胶质细胞瘤组（28例）标本中，SENP1在mRNA水平和蛋白水平上表达的差异性。 通过设计合成具有S ENP1特异性的siRNA，按照体积2ml、2.5×105个/孔，将U251MG细胞接种于6孔板之中，在接种12小时后转染si-NC(正常对照组)、si-1、si-2(SENP1敲减组)，当细胞融合度达到90％以上后，转染细胞然后继续将其培养48小时，采用RT-qPCR和Western blotting方法来检测SENP1在mRNA和蛋白水平上的表达的情况。 与此同时，在胶质瘤细胞株U251MG中沉默SENP1，在流式细胞仪上，通过对胶质瘤细胞表面上的磷脂酰丝氨酸(PS)进行检测，以评估胶质瘤细胞凋亡的数量。 最后，在U251MG细胞中将SENP1的表达敲减，再通过Westernblotting方法检测胞内的AKT的蛋白表达的情况及磷酸化的水平，以及该通路下游的靶因子p21，cyclinD1蛋白的表达情况。 结果： 通过对所收集的31例脑标本组织进行RT-qPCR检测时发现:在人脑星形胶质细胞瘤中，SENP1的mRNA表达水平明显高于正常脑组织（P＜0.05），并且随肿瘤的恶性程度的增高表达水平亦增高，而且在高级别的星形细胞胶质瘤（Ⅲ、Ⅳ级，WHO分级）中增高的水平更为显著(P＜0.01);在蛋白水平上，通过Western blotting方法检测，SENP1在正常组织和不同级别胶质细胞瘤之间蛋白水平的差异性结果，与mRNA水平上的表达情况类似。 转染SENPl siRNA后，U251MG细胞中SENP1的mRNA水平上的表达受到抑制(P＜0.01)，蛋白水平上的表达也呈现降低。 细胞凋亡的分析结果显示，转染si-1、si-2(SENP1敲减组)的U251MG细胞，与si-NC(正常对照组)相比，转染组细胞凋亡数目明显增加，统计学分析凋亡率相对于正常对照组亦显著增加(P＜0.05)，该结果具有统计学意义。 在U251MG细胞中敲减SENP1后，在蛋白水平上，通过Westernblotting实验方法检测Akt、周期蛋白cyclinD1、细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)的负性调节因子p21的表达情况，分析发现与对照组相比，Akt的磷酸化水平明显降低且其下游靶因子cyclinD1的表达亦随之降低，而其下游与细胞周期相关的p21蛋白的表达则随之升高。 结论： 1、SENP1在人脑正常组织和不同级别胶质瘤标本中的表达差异与该类肿瘤的发生、发展关系密切，可以作为临床监测以及预后评价的重要指标。 2、SENP1可以通过调控PI3K-Akt通路介导的抗凋亡途径，即通过调控Akt的磷酸化水平，影响其下游基因p21，cyclinD1蛋白的表达，进而调节U251MG细胞的增殖或者凋亡，从而进一步证明了在促进癌症发生发展过程中，S ENP1可能是一种新的分子生物学机制。
关键词
脑胶质瘤/发病机制/SUMO特异性蛋白酶1/U251MG细胞/细胞凋亡/PI3K-Akt信号通路引用本文复制引用
授予学位
硕士学科专业
外科学导师
扈玉华学位年度
2015学位授予单位
河北医科大学语种
中文中图分类号
R73