基本信息
- 项目名称：
- 窖蛋白-1在小鼠肝癌Hepa1-6细胞淋巴结粘附中的作用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本研究利用分子克隆技术构建窖蛋白-1cDNA真核表达载体，利用脂质体法将其转染至Hepa1-6细胞中，经G418筛选后及通过RT-PCR和Western-blot等方法鉴定获得的稳定表达细胞株，然后利用体外淋巴结粘附实验观察窖蛋白-1过表达对小鼠肝癌细胞粘附能力的影响。旨在阐明窖蛋白-1在小鼠肝癌Hepa1-6细胞粘附中的作用，这对进一步分析窖蛋白-1在肝癌中发挥何种作用具有重要的理论意义。
- 详细介绍：
- 胞膜窖（caveolae）是细胞表面胞膜内陷所形成的结构，可以从细胞质膜上脱落下来形成囊泡，主要包括胆固醇、鞘磷脂、鞘糖脂等脂类成分，并且以存在窖蛋白（caveolin）分子为特征。窖蛋白家族包括三个成员，窖蛋白-1，窖蛋白-2和窖蛋白-3，其中窖蛋白-1 （Caveolin-1）在发挥生物学功能中起主要作用。窖蛋白-1是构成胞膜窖所必需的结构蛋白，参与许多生物学行为，如信号传导、胆固醇运输、脂质平衡、肿瘤发生和发展等。 窖蛋白-1在肿瘤中发挥抑癌作用还是促癌作用一直存在争论。早期研究表明，窖蛋白-1基因被认为是候选的抑癌基因，窖蛋白-1发挥抑癌作用。首先从窖蛋白-1的基因定位上来看，它位于人类染色体7q31.1上，处于D7S522与D7S2460位点之间，由于许多癌症患者在此区域存在片段缺失，因此人们普遍认为在D7S522位点附近存在1个抑癌基因，窖蛋白-1基因因此成为侯选的抑癌基因。在目前研究的大多数肿瘤细胞中，如乳腺癌、肺癌、宫颈癌、结肠癌、肉瘤中，窖蛋白-1低表达[1-5]，当利用基因转染等技术使窖蛋白-1重新表达时，则能抑制癌细胞的生长及癌细胞集落的生成。反义抑制窖蛋白-1的表达足以诱导细胞转化，而且窖蛋白-1基因敲除的小鼠肿瘤发生率有显著的提高。因此学者推断窖蛋白-1基因可能是候选的抑癌基因。 然而，近几年研究表明，窖蛋白-1在少数肿瘤中亦发挥癌基因样作用。如在前列腺癌中窖蛋白-1表达上调，且表达水平与肿瘤细胞的恶性程度呈正相关，窖蛋白-1表达下调可逆转这些肿瘤细胞的恶性表型[6,7]。已有研究发现，将带有窖蛋白-1基因的重组载体转到窖蛋白-1表达阴性的前列腺癌细胞中，转染后的前列腺癌细胞比对照的前列腺癌细胞生长速度快，生存时间长，软琼脂克隆形成率高[8]。临床实验证明，对于前列腺癌患者，在前列腺细胞上窖蛋白-1表达阳性的患者比窖蛋白-1表达阴性的患者淋巴道转移机会多，且预后不好[9]。因此，窖蛋白-1在不同肿瘤中发挥作用可能不同，其生物学作用具有双重性。 目前对窖蛋白-1在肝癌细胞中所发挥作用的研究尚少。我们前期研究结果显示，窖蛋白-1在小鼠肝癌细胞Hca-F和Hca-P中呈高表达，且前者高于后者，在Hepa1-6细胞中表达缺失[10]。其中Hca-F具有高侵袭、高淋巴道转移潜能，Hca-P具有低侵袭、低淋巴道转移潜能，Hepa1-6无转移潜能。这提示，窖蛋白-1的表达可能在小鼠肝癌细胞恶性表型转化中发挥重要作用。 粘附是肿瘤细胞侵袭的第一步，是调节肿瘤细胞转移的重要步骤。肿瘤细胞首先通过膜表面受体粘附于基底膜及细胞外基质的成分纤维粘连蛋白(FN)、层粘连蛋白(LN)和Ⅳ型胶原酶蛋白上，然后肿瘤细胞通过蛋白酶降解基底膜和基质，并经血道和淋巴道转移。粘附可分为同质性粘附和异质性粘附，前者是指细胞与细胞之间的粘附，后者是指细胞与细胞外基质之间的粘附。同质粘附力减少，异质粘附力增加，可促进肿瘤细胞迁移、侵袭和转移能力。 本研究利用分子克隆技术构建窖蛋白-1cDNA真核表达载体，利用脂质体法将其转染至Hepa1-6细胞中，经G418筛选后及通过RT-PCR和Western-blot等方法鉴定获得的稳定表达细胞株，然后利用体外淋巴结粘附实验观察窖蛋白-1过表达对小鼠肝癌细胞粘附能力的影响。该研究旨在阐明窖蛋白-1在小鼠肝癌Hepa1-6细胞粘附中所发挥的作用，这将对进一步分析窖蛋白-1在肝癌中发挥何种作用具有重要的理论意义。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 检测窖蛋白-1在小鼠肝癌细胞系中的表达,并分析窖蛋白-1过表达对Hepa1-6细胞淋巴结粘附的影响。
科学性、先进性及独特之处
- 本研究以分析窖蛋白-1在小鼠肝癌细胞中所发挥的作用为出发点，首次分析窖蛋白-1（非粘附分子）在小鼠肝癌细胞粘附行为中的作用；并将体内和体外实验相结合。
应用价值和现实意义
- 为肝癌的基因治疗提供新的分子靶点，为肿瘤的早期诊断和治疗提供重要信息。
学术论文摘要
- 本文旨在检测窖蛋白-1在小鼠肝癌细胞系中的表达,并分析窖蛋白-1过表达对Hepa1-6细胞淋巴结粘附的影响。结果显示：窖蛋白-1在Hepa1-6细胞中表达呈阴性，在H22和Hca-F中高表达；筛选出高表达外源窖蛋白-1的Hepa1-6稳定细胞株C1和C4；与未转染组（25±3.4）和转染空质粒细胞组（21±3.8）相比，窖蛋白-1过表达的C1和C4组（34±4.1，37±3.0）粘附细胞数目明显增多。这表明窖蛋白-1过表达促进小鼠肝癌Hepa1-6细胞淋巴结粘附能力。
获奖情况
- 大连医科大学第五届大学生课外科技作品大赛自然科学类学术论文二等奖
鉴定结果
- 大连医科大学第五届大学生课外科技作品大赛自然科学类学术论文二等奖
参考文献
- 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
同类课题研究水平概述
- 窖蛋白-1在肿瘤中所发挥的作用一直存在争论。国内外已有研究表明，窖蛋白-1在大多数肿瘤如乳腺癌、肺癌、卵巢癌中发挥抑癌作用，窖蛋白-1基因被认为是候选的抑癌基因。然而，在少数肿瘤如前列腺癌中，窖蛋白-1则发挥促癌作用，且与淋巴道转移有关。这提示，窖蛋白-1在不同肿瘤中所发挥的功能不同，具有双重性。因此只有明确窖蛋白-1在各种肿瘤中的作用，才能为肿瘤的诊断和基因治疗带来正确的方向。目前，对窖蛋白-1在肝癌中所发挥作用的研究尚少。 粘附是肿瘤细胞侵袭的第一步，是调节肿瘤细胞转移的重要步骤。肿瘤细胞首先通过膜表面受体粘附于基底膜及细胞外基质的成分纤维粘连蛋白(FN)、层粘连蛋白(LN)和Ⅳ型胶原酶蛋白上，然后肿瘤细胞通过蛋白酶降解基底膜和基质，并经血道和淋巴道转移。因此，研究窖蛋白-1对肿瘤粘附行为的影响对窖蛋白-1的功能分析十分必要。
