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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- IGFBP-3促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡及分子機(jī)制研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 首先，我們構(gòu)建了真核重組表達(dá)載體pCI-IGFBP3，通過脂質(zhì)體法轉(zhuǎn)染乳腺癌MCF-7細(xì)胞，人腎癌786-O細(xì)胞， 然后以流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡率。透射電子顯微鏡觀察凋亡細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)。同時(shí)對轉(zhuǎn)染后細(xì)胞的細(xì)胞周期進(jìn)行分析,顯示分泌表達(dá)的IGFBP-3阻滯了細(xì)胞G1期，降低了S期。我們又利用qPCR定量檢測與周期相關(guān)的基因mRNA的表達(dá)情況，進(jìn)一步闡明IGFBP-3與周期阻滯的關(guān)系。
- 詳細(xì)介紹：
- 胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白 (IGFBPs) 系能與IGF-I特異性結(jié)合的一個(gè)蛋白家族。迄今為止，已發(fā)現(xiàn)6種IGFBPs (IGFBP1-6)，其中IGFBP-3在血清中含量最為豐富。IGFBP-3可通過IGF-I依賴及非IGF-I依賴方式抑制多種腫瘤細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)凋亡，其IGF-I非依賴機(jī)制尚不明確。為了深入探討IGFBP-3影響腫瘤細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制，我們從影響細(xì)胞凋亡及細(xì)胞周期兩方面開展了相關(guān)研究。 首先，我們構(gòu)建了真核重組表達(dá)載體pCI-IGFBP3，通過脂質(zhì)體法轉(zhuǎn)染乳腺癌MCF-7細(xì)胞，人腎癌786-O細(xì)胞， 然后用Annexin V-FITC/PI染色，并以流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡率，觀察IGFBP-3對宿主細(xì)胞的凋亡作用。結(jié)果表明分泌表達(dá)的IGFBP-3可直接作用于宿主細(xì)胞，發(fā)揮促凋亡作用。透射電子顯微鏡觀察凋亡細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核皺縮，凋亡小體明顯等特異的凋亡表型特征。同時(shí)對轉(zhuǎn)染后細(xì)胞的細(xì)胞周期進(jìn)行分析,顯示分泌表達(dá)的IGFBP-3阻滯了細(xì)胞G1期，降低了S期。可見IGFBP-3對癌細(xì)胞的抑制作用是通過阻滯癌細(xì)胞G1期并誘導(dǎo)癌細(xì)胞發(fā)生凋亡而實(shí)現(xiàn)的。 我們又利用qPCR定量檢測與周期相關(guān)的cyclin D1、cyclin E1、CDK2、CDK4基因mRNA的表達(dá)情況，進(jìn)一步闡明IGFBP-3與周期阻滯的關(guān)系。結(jié)果細(xì)胞中cyclin D1，CDK4的表達(dá)量明顯上調(diào)，cyclin E1的表達(dá)量明顯下調(diào)，CDK2的表達(dá)量變化不明顯，提示IGFBP-3對細(xì)胞周期的抑制作用可能是通過影響cyclin D1、cyclin E1及CDK4的表達(dá)實(shí)現(xiàn)的?？傊覀兊墓ぷ鳛殛U明IGFBP-3促凋亡的非IGF依賴的分子機(jī)制提供了新線索。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 首先，我們構(gòu)建了真核重組表達(dá)載體pCI-IGFBP3，通過脂質(zhì)體法轉(zhuǎn)染乳腺癌MCF-7細(xì)胞，人腎癌786-O細(xì)胞， 然后以流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡率。透射電子顯微鏡觀察凋亡細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)。同時(shí)對轉(zhuǎn)染后細(xì)胞的細(xì)胞周期進(jìn)行分析,顯示分泌表達(dá)的IGFBP-3阻滯了細(xì)胞G1期，降低了S期。我們又利用qPCR定量檢測與周期相關(guān)的基因mRNA的表達(dá)情況，進(jìn)一步闡明IGFBP-3與周期阻滯的關(guān)系。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 我們的工作為進(jìn)一步開發(fā)以 IGFBP-3 為基礎(chǔ)的裸質(zhì)粒型抗腫瘤基因治療藥物及研究 IGFBP-3 在抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，我們的工作也為闡明IGFBP-3促凋亡的非IGF依賴的分子機(jī)制提供了新線索。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 我們的工作為進(jìn)一步開發(fā)以 IGFBP-3 為基礎(chǔ)的裸質(zhì)粒型抗腫瘤基因治療藥物及研究 IGFBP-3 在抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，我們的工作也為闡明IGFBP-3促凋亡的非IGF依賴的分子機(jī)制提供了新線索。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白 (IGFBPs) 系能與IGF-I特異性結(jié)合的一個(gè)蛋白家族，其中IGFBP-3在血清中含量最為豐富。IGFBP3抑制多種腫瘤細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)凋亡IGF-I的非依賴機(jī)制尚不明確。 首先，我們構(gòu)建了真核重組表達(dá)載體pCI-IGFBP3，通過轉(zhuǎn)染乳腺癌MCF-7細(xì)胞，人腎癌786-O細(xì)胞， 然后用以流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡率，觀察IGFBP-3對宿主細(xì)胞的凋亡作用。結(jié)果表明IGFBP-3可發(fā)揮促凋亡作用。透射電子顯微鏡觀察凋亡細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核皺縮，凋亡小體等特異的凋亡表型特征。同時(shí)對轉(zhuǎn)染后細(xì)胞的細(xì)胞周期進(jìn)行分析,顯示分泌表達(dá)的IGFBP-3阻滯了細(xì)胞G1期，降低了S期。 我們又利用qPCR定量檢測與周期相關(guān)的基因mRNA的表達(dá)。結(jié)果細(xì)胞中cyclin D1，CDK4的表達(dá)量明顯上調(diào)，cyclin E1的表達(dá)量明顯下調(diào)，CDK2的表達(dá)量變化不明顯，提示IGFBP-3對細(xì)胞周期的抑制作用可能是通過影響cyclin D1、cyclin E1及CDK4的表達(dá)實(shí)現(xiàn)的?？傊?，我們的工作為闡明IGFBP-3促凋亡的非IGF依賴的分子機(jī)制提供了新線索。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- [1] Grimberg A，Cohen P. Role of insulin-like growth factors and their binding proteins in growth control and carcinogenesis [J]. Journal of Cellular Physiology，2000；183（1）：1~9 [2] 童坦君.營養(yǎng)不良影響幼兒生長的分子生物學(xué)基礎(chǔ)：胰島素樣在生長因子基因表達(dá) [J].生理科學(xué)進(jìn)展，1995，26：144 [3] 劉寶英，王會信.胰島素生長因子研究進(jìn)展 [J].國外醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)分冊.1996，18：103~106 [4] 李玉鳳，王雪，戴皓潔，等.2型糖尿病腎病患者血清IGF-Ⅰ、IGFBP-3的研究 [J]. 北京醫(yī)學(xué)，2005，27，6：360~361 [5] 王虹，萬毅新.IGF-1及IGFBP-3在腫瘤中的研究進(jìn)展 [J].《國外醫(yī)學(xué)內(nèi)科學(xué)分冊》，2004，08 [6] Baxter RC. Signalling pathways involved in antiproliferative effects of IGFBP-3 [J]. Journal of Clinical Pathology：molecular pathology，2001，54：145~148
同類課題研究水平概述
- 目前癌癥是世界上最難征服的疾病之一，IGFBP-3 作為一個(gè)抑制生長、誘導(dǎo)凋亡的抗癌分子，能有效抑制多種腫瘤細(xì)胞生長，成為目前頗有前景的抑癌新藥，已經(jīng)越來越引起人們的關(guān)注。 IGFBP-3 作為血液中主要的 IGF-I 結(jié)合蛋白，除了承擔(dān) IGF-I 運(yùn)轉(zhuǎn)蛋白功能，對 IGF-I 的活性起主要的調(diào)控作用外，即以 IGF-I 非依賴的方式對多種細(xì)胞起到抑制增殖，促進(jìn)凋亡作用。 國外對 IGFBP-3 的研究較為深入，IGFBP-3 對癌癥的臨床前試驗(yàn)取得良好效果，目前已進(jìn)入Ⅰ期臨床。但目前尚未有將其應(yīng)用于基因治療方面的報(bào)道。在94屆美國癌癥研究協(xié)會（AACR）年會上，Insmed公司公布了其研究 rhIGFBP-3 對肺癌、乳腺癌和結(jié)腸癌等三種腫瘤的抑制效果。該研究發(fā)現(xiàn) rhIGFBP-3 作為單劑量治療可以使肺癌的腫瘤生長被抑制70％；在乳腺癌小鼠模型中，rhIGFBP-3 能增強(qiáng)紫杉醇的作用（從33％提高到61％）；在大腸癌小鼠模型中，rhIGFBP-3 能使腫瘤生長減慢25％。實(shí)驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn) rhIGFBP-3 的嚴(yán)重副作用。在腎癌細(xì)胞中，IGFBP-3 可以作為負(fù)調(diào)控因子對細(xì)胞的生長起抑制作用。Cheung 等人發(fā)現(xiàn) SN12K1 細(xì)胞 (來源于轉(zhuǎn)移的腎細(xì)胞癌) 可表達(dá)內(nèi)源性的 IGFBP-3，且自分泌的 IGFBP-3 能抑制細(xì)胞生長。 但是目前，國內(nèi)對 IGFBP-3 的研究多是將其作為臨床疾病的診斷指標(biāo)，對其功能研究較少。本研究所構(gòu)建的 pCI-IGFBP3 重組真核表達(dá)載體在細(xì)胞水平的成功分泌表達(dá)及其明顯的凋亡誘導(dǎo)效果在國內(nèi)外尚無此方面的報(bào)道，本工作為進(jìn)一步開發(fā)裸質(zhì)粒型抗腫瘤基因治療藥物及探討IGFBP-3 促進(jìn)細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。 本研究首次對IGFBP-3誘導(dǎo)786-O ，MCF-7細(xì)胞的細(xì)胞周期阻滯展開了研究，結(jié)果顯示IGFBP-3通過阻滯細(xì)胞G1期發(fā)揮促凋亡作用，熒光定量 PCR檢測與周期相關(guān)基因的變化，提示IGFBP-3對細(xì)胞周期的阻滯作用主要是通過影響cyclin D1、cyclin E1、CDK4的表達(dá)實(shí)現(xiàn)的?？傊?，本研究為深入探討IGFBP-3促腫瘤細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制提供了新思路。
