HIF-1α/β-catenin信号通路参与介导人前列腺癌放疗抵抗现象的实验观察

摘要：

目的 探究缺氧诱导因子1 α(HIF-1α.)促使前列腺癌(PCa)放疗抵抗的作用机制.方法 应用人前列腺癌细胞LNCaP,分设3个组:未处理细胞(对照)组、HIF-1α过表达细胞(HIF-1α)组、HIF-1α过表达后进一步使用ShRNA敲低β-联蛋白(catenin)基因表达的细胞(ShRNA)组.体外放疗条件下,对比分析这3组细胞在增殖侵袭、周期分布以及DNA修复能力方面的差异;动物实验:应用3组细胞建立LNCaP原位瘤模型,并接受放射治疗,对比各组瘤体的生长趋势.上述所有试验用C4-2B细胞再重复一遍.结果 (1)HIF-1α转染能够诱导β-catenin核易位;(2)HIF-1α组细胞发生了典型的上皮细胞间质转化(EMT),细胞增殖和侵袭能力显著增强,这些变化在ShRNA组细胞中全部逆转;(3)与未处理细胞相比,HIF-1α组细胞接受体外射线辐照后,Sub-G1期分布显著减少、G0/G1期和S期分布明显增多、细胞克隆形成数量明显较多、DNA碎片数量明显较少,细胞周期调控蛋白的表达(p21、P-CDK1、P-Chk1、P-Chk2、P-Rb),细胞凋亡蛋白表达明显下降[半胱天冬酶(Caspase)-3、cleaved-Caspase-3、Caspase-7、cleaved-Caspase-7、cleaved-PARP-1),抗凋亡蛋白表达增加(Bcl-2、Bcl-xl),DSB标志蛋白表达下调(γH2AX),DNA修复蛋白表达显著增加(Ku70、Ku80、DNA-PKCs),这些变化在ShRNA组细胞中全部逆转;(4)动物实验结果表明:接受放疗后,HIF-1α组瘤体生长最快、体积最大、质量最大,而ShRNA组瘤体对射线辐照的敏感性明显改善,瘤体体积显著缩小[(5.87E+ 07 ±8.58E +06) pho/sec与(7.15E+ 06±1.17E+06) pho/sec,P=0.000 3,21d-LNCaP;(380.8±75.7) mm3与(81.1±18.2)mm3,P＜ 0.000 1,21 d-C4-2B]、瘤体质量明显降低(0.36±0.05)g与(0.10 ±0.06) g,P =0.017 5,21 d-LNCaP;(0.65 ±0.14)g与(0.29 ±0.09) g,P=0.022 1,21 d-C4-2B).结论 HIF-1 α诱导β-catenin核易位,进而促使细胞DNA修复能力、增殖能力及抗凋亡能力增强,最终导致PCa获得放疗抵抗特性.

关键词：前列腺肿瘤、缺氧诱导因子-1α、β连环素、放疗抵抗

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资助基金：国家自然科学基金30700968,81372858;北京市卫生系统高层次卫生技术人才学科骨干培养项目2015-3-054National Natural Science Foundation of China30700968,81372858;High Level Backbone Doctor Training Project of Beijing Health System2015-3-054

在线出版日期：2018-09-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2552-2558