NDRG2在腫瘤糖代謝中的作用與機(jī)制研究.pdf

1、腫瘤細(xì)胞中第一個(gè)被確定的生化標(biāo)志是腫瘤細(xì)胞主要通過(guò)有氧酵解途徑提供能量而非正常細(xì)胞的有氧氧化途徑。惡性腫瘤的增殖需要大量的營(yíng)養(yǎng)和能量的供給。腫瘤細(xì)胞代謝特征的改變對(duì)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展有重要的意義,其主要表現(xiàn)為:有氧酵解途徑增強(qiáng),脂肪酸和核酸的合成途徑增強(qiáng)。腫瘤細(xì)胞異常的代謝表型成為腫瘤細(xì)胞惡性特征之一。很多原因可以導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞代謝重編成的發(fā)生,癌基因的活化譬如c-Myc的活化或者抑癌基因的失活譬如p53的失活都會(huì)導(dǎo)致異常的信號(hào)途徑,進(jìn)而導(dǎo)

2、致腫瘤代謝的異常。然而,c-Myc和p53等癌基因或抑癌基因?qū)е履[瘤代謝異常的具體機(jī)制并不清楚。NDRG2是本實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)并首先報(bào)道的基因,我們與國(guó)外同行的研究均發(fā)現(xiàn)NDRG2在腫瘤組織和細(xì)胞中表達(dá)降低,具有抑癌基因的特征與功能。癌基因c-Myc對(duì)NDRG2有轉(zhuǎn)錄抑制作用,抑癌基因p53對(duì)NDRG2有轉(zhuǎn)錄激活作用。其中癌基因c-Myc的活化與抑癌基因p53對(duì)腫瘤細(xì)胞葡萄糖代謝有多重調(diào)控作用,那么抑癌基因NDRG2是否參與到葡萄糖代謝調(diào)控之

3、中?本研究不僅為深入理解NDRG2抑制腫瘤發(fā)生和發(fā)展的分子機(jī)制,而且期望發(fā)現(xiàn)新的調(diào)控腫瘤代謝靶點(diǎn),為腫瘤治療提供線索。
　　【目的】
　　1、明確NDRG2基因在腫瘤細(xì)胞葡萄糖代謝中的作用。
　　2、NDRG2基因?qū)δ[瘤葡萄糖代謝調(diào)控的分子機(jī)制。
　　【方法】
　　1、通過(guò)對(duì)基因芯片數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析、明確NDRG2參與調(diào)控的代謝通路。
　　2、通過(guò)穩(wěn)定轉(zhuǎn)染獲得過(guò)表達(dá)NDRG2和NDRG2降低的細(xì)胞系,檢測(cè)

4、細(xì)胞糖代謝的終末代謝產(chǎn)物,確定NDRG2對(duì)腫瘤細(xì)胞中葡萄糖代謝的調(diào)控作用。
　　3、通過(guò)實(shí)時(shí)定量PCR、免疫印跡實(shí)驗(yàn)和活性檢測(cè)實(shí)驗(yàn),確定NDRG2調(diào)節(jié)的下游靶點(diǎn)及機(jī)制。
　　【結(jié)果】
　　1、基因芯片結(jié)果顯示NDRG2對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞代謝具有抑制作用
　　通過(guò)基因芯片數(shù)據(jù)通路分析顯示,NDRG2對(duì)葡萄糖代謝,蛋白質(zhì)合成和PPAR信號(hào)通路有抑制作用,提示NDRG2抑制腫瘤細(xì)胞能量和物質(zhì)代謝。
　　2、NDRG2可

5、以抑制腫瘤細(xì)胞葡萄糖酵解代謝
　　在腫瘤細(xì)胞過(guò)表達(dá)NDRG2,葡萄糖消耗、乳酸產(chǎn)生水平降低;降低腫瘤細(xì)胞內(nèi)源性NDRG2基因后,葡萄糖消耗、乳酸產(chǎn)生水平增加,提示NDRG2對(duì)腫瘤細(xì)胞葡萄糖酵解代謝有抑制作用。
　　3、NDRG2通過(guò)對(duì)葡萄糖攝取以及糖酵解限速酶的調(diào)控,抑制腫瘤細(xì)胞葡萄糖酵解代謝
　　實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)結(jié)果提示NDRG2高表達(dá)抑制葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白表達(dá),并且對(duì)己糖激酶HK2,乳酸脫氫酶LDHA等都有轉(zhuǎn)錄抑制