IGFBP-7在結直腸癌實質-間質相互作用中對縫隙連接蛋白Cx43的影響.pdf

1、結直腸癌是一類嚴重危害人類健康的惡性腫瘤。近年來，隨著化療、放療和生物靶向治療等多種手段的開展，死亡率有所下降，但發(fā)病率仍然很高。在中國，大腸癌發(fā)病率增長速度迅猛，尤其是蘇浙滬三地。檢出率低是影響大腸癌早期發(fā)現(xiàn)及治療效果的重要因素之一。因此，提高大腸癌的早期診斷水平對治療具有積極意義。
　　 以往對大腸癌的研究主要集中在腫瘤細胞本身，而對腫瘤細胞和間質細胞相互作用對腫瘤影響的研究較少。成纖維細胞是間質微環(huán)境中的一個主要成分，它與

2、腫瘤細胞之間存在直接作用和間接作用兩種方式。
　　 腫瘤細胞和間質成纖維細胞之間直接相互作用分為縫隙連接，中間連接、橋粒和緊密連接?？p隙連接蛋白43(ConneXin43，Cx43)是縫隙連接通道蛋白的一種，與多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉移密切相關，其主要作用機制是通過促進相鄰細胞凋亡而抑制腫瘤演進。
　　 本實驗首先檢測4種結腸癌細胞系SW480、SW620、RKO和HT-29細胞Cx43的表達水平，發(fā)現(xiàn)RKO細胞Cx43

3、高表達，而SW480、SW620和HT-29表達較低。由于SW480和SW620細胞具有相同的遺傳背景，我們因此選擇這兩種細胞分別和HSF細胞進行細胞雙層共培養(yǎng)和直接混合共培養(yǎng)，以觀察它們相互作用對結腸癌細胞SW480和SW620的Cx43表達的影響以及對這兩種細胞生長的影響，同時觀察相互作用對間質成纖維細胞活化的影響。結果發(fā)現(xiàn)SW480和SW620細胞與HSF細胞共培養(yǎng)4d后Cx43表達均增加，同時HSF細胞被活化，并且這種活化的成纖

4、維細胞可以明顯促進SW480和SW620細胞的生長。
　　 除了直接相互作用外，間接相互作用也發(fā)揮著積極影響，它是細胞因子通過旁分泌和內分泌等形式完成的。TGF-β信號通路是調節(jié)腫瘤實質-間質相互作用的一條通路，它在腫瘤早期起抑制癌癥的作用，但晚期在外界因素作用下發(fā)揮促癌的作用，我們實驗室早期研究發(fā)現(xiàn)IGFBP-7是一個在腫瘤實質間質相互作用后表達增加的分泌蛋白，它主要在結直腸癌中表達，通過調節(jié)IGFs和胰島素的生物效應，直接參

5、與調節(jié)細胞增殖、黏附等，具有促進腫瘤細胞凋亡、老化和減少腫瘤細胞轉移等作用。我們前期實驗結果表明在腫瘤組織浸潤前沿處IGFBP-7表達明顯強于實體內部，且這種高表達與病人的生存時間呈正相關。隨后細胞學研究發(fā)現(xiàn)，結腸癌細胞與間質成纖維細胞相互作用能促進IGFBP-7表達。我們通過TGF-β1刺激SW480細胞和SW620細胞，發(fā)現(xiàn)IGFBP-7的表達升高，說明TGF-β1信號通路促進IGFBP-7的表達。
　　 正如前面實驗發(fā)現(xiàn)的

6、結果，Cx43在腫瘤組織中的表達具有和IGFBP-7同樣的改變趨勢：浸潤前沿的腫瘤細胞表達水平明顯高于腫瘤中心區(qū)域的腫瘤細胞。隨后我們在結腸癌細胞CW2和RKO以及轉染IGFBP-7的CW2和RKO細胞中觀察其對腫瘤細胞Cx43表達的影響。實驗結果發(fā)現(xiàn)轉染IGFBP-7的CW2細胞中Cx43在mRNA和蛋白水平表達都升高，而在同樣轉染IGFBP-7的RKO細胞Cx43在蛋白水平升高，而在mRNA水平卻降低。對TGF-β1信號通路的Sma

7、d2蛋白磷酸化檢測時發(fā)現(xiàn)轉染IGFBP-7的CW2細胞和RKO細胞磷酸化程度都降低，說明Cx43的表達增加可能是通過抑制TGF-β1-Smad2信號通路并促進TGF-β1的其他信號通路來完成的。
　　 Cx43在正常組織中主要表達在細胞膜上，但是在腫瘤組織中表達卻在胞漿中。本實驗研究發(fā)現(xiàn)轉染IGFBP-7和空載體的RKO細胞都在胞漿表達Cx43，只是轉染IGFBP-7的RKO細胞表達量要高些，但染料示蹤實驗對RKO-EV和RKO

8、-RP細胞進行了細胞間縫隙連接通訊(GJIC)功能的檢測還沒有發(fā)現(xiàn)這種表達增高能重建GJIC。
　　 本研究得到如下結論：
　　 1.結腸癌細胞SW480/SW620和成纖維細胞HSF共培養(yǎng)促進結腸癌細胞Cx43表達，并促進SW480/SW620細胞生長，同時使成纖維細胞HSF活化。
　　 2.TGF-β1促進SW480細胞IGFBP-7和Cx43 mRNA表達，誘導SW620細胞IGFBP-7 mRNA的表達。