二甲双胍抑制前列腺癌细胞的迁移和侵袭并增加对紫杉醇敏感性的研究

发布时间：2017-07-20 09:26

  本文关键词：二甲双胍抑制前列腺癌细胞的迁移和侵袭并增加对紫杉醇敏感性的研究

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【摘要】：研究背景：前列腺癌(Prostate cancer, PCa)在欧美许多国家是男性最常见的恶性肿瘤之一,占男性癌症死因的第二位。前列腺癌的发病率在全球分布不平衡,我们国家的发病率虽然低于西方国家,但是近年来,随着人口老龄化和生活条件的改善,发病率呈现上升趋势。从微观上讲,和大多数肿瘤一样,前列腺癌发病的病因非常复杂,是一个涉及多基因的过程。其中,染色体畸变起主导作用,原癌基因的激活与抑癌基因的失活也起到重要作用。从宏观上讲,前列腺癌的发病受到年龄、种族和家庭遗传的影响,同时也与激素、营养有关。在前列腺癌的治疗方面,由于前列腺癌的生长发展都具有雄性激素依赖性,所以在早期都采用雄激素阻断疗法(androgen deprivation therapy, ADT),且治疗效果不错,但是经过一段时间的雄激素剥夺疗法后,几乎所有的前列腺癌都转化成雄性激素非依赖的前列腺癌(androgen- independent prostate cancer, AIPC),导致治疗困难,以及治疗效果欠佳,患者预后不良。根治性前列腺切除术与局部照射对前列腺癌早期患者是两种有效的治疗方法,如果辅助以内分泌治疗则有益于提高疗效和存活率。二甲双胍是一种Ⅱ型糖尿病患者口服的一线类降糖药物。二甲双胍降低血糖的机制可总结为：通过降低肝葡萄糖的产生来降低血糖水平；通过增加骨骼肌对葡萄糖的摄取和利用降血糖；以及通过降低外周组织对胰岛素的抵抗和抑制肝糖异生。其最常见的副作用是胃肠道反应,最严重的毒副作用是乳酸性酸中毒。二甲双胍具有廉价、安全、不良反应少、以及患者耐受性好等特性。自从2005年Evans等首次研究发现二甲双胍能降低糖尿病患者的肿瘤发生率后,近年来,二甲双胍已经作为潜在的抗癌药物成为研究的热点。目前,大量文献报道均证实,二甲双胍在多种不同类型的肿瘤中有抗癌作用,其中包括前列腺癌、肝癌、肺癌、乳腺癌、食管癌、鼻咽癌、结肠癌和恶性黑色素瘤等。在前列腺癌中,有研究显示二甲双胍可抑制前列腺癌细胞系的增殖,诱导其发生凋亡和阻滞细胞周期在特定的时期及其作用的机制。还有部分研究表明,二甲双胍与脂联素、2DG (2-Deoxyglucose,脱氧葡萄糖)和比卡鲁胺的协同抗肿瘤作用。但是到目前为止,二甲双胍对前列腺癌细胞的迁移、侵袭,以及与EMT (Epithelial mesenchymal transform,上皮间质转化)和对化疗药物紫杉醇的增效作用尚不清楚。目的：本课题应用体外实验模型,研究二甲双胍对前列腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力的影响,以及对前列腺癌细胞化疗敏感性的影响,以期为前列腺癌的临床治疗提供新的实验依据。方法：1应用MTS的方法检测二甲双胍,以及二甲双胍和紫杉醇联合用药对前列腺癌细胞增殖作用的影响。2应用划痕实验和transwell侵袭小室检测二甲双胍对前列腺癌细胞系迁移和侵袭能力的影响。3应用Western blot的方法在前列腺癌中检测二甲双胍对EMT相关标志性marker的影响。4应用Western blot的方法在前列腺癌中检测二甲双胍抑制肿瘤细胞生长和迁移,以及增加紫杉醇敏感性的相关的信号通路。结果：MTS的结果显示二甲双胍抑制前列腺癌亲本细胞及其耐药细胞的增殖,并呈时间及浓度依赖关系。二甲双胍与紫杉醇联合用药的MTS结果表明除了PC3细胞之外,紫杉醇组与紫杉醇联合二甲双胍组相比,紫杉醇联合二甲双胍组的细胞增殖抑制作用更明显,提示二甲双胍可能能够提高细胞对紫杉醇的敏感性。划痕实验和transwell侵袭实验结果显示,加药组细胞在15小时和24小时平均迁移距离明显减少(P0.05),在相应的时间段后DU145, DU145-TxR, PC3, PC3-TxR的侵袭细胞的数量明显减少(P0.05)。Western blot的方法检测结果显示二甲双胍逆转前列腺癌的上皮间充质转化而影响其生物学功能。信号通路蛋白检测发现,二甲双胍处理后, DU145, PC3细胞的P-AMPK的表达增加,AMPK总蛋白水平不变,而DU145-TxR和PC3-TxR的P-AMPK和AMPK,总蛋白表达未发现明显的表达差异,除DU145-TxR细胞的P-4E-BP1表达水平不变之外,其他细胞表达都明显降低,总蛋白4E-BP1表达水平不变。结论：二甲双胍抑制前列腺癌细胞的增殖,减小其迁移和侵袭能力,还能增加前列腺癌细胞对紫杉醇的敏感性,这些生物学行为的变化可能与二甲双胍逆转上皮间充质转化的分子机制有关,而这一机制可能通过活化AMPK信号通路和抑制mTOR信号通路实现的。
【关键词】：前列腺癌 二甲双胍 侵袭 迁移 上皮间质转化
【学位授予单位】：广西医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R737.25
【目录】：

• 英文缩写一览表4-6
• 中文摘要6-10
• ABSTRACT10-13
• 前言13-16
• 实验材料与方法16-30
• 1. 实验材料16-20
• 2. 实验方法20-30
• 实验结果30-42
• 1. 二甲双胍抑制前列腺癌细胞系DU145,DU145-TxR,PC3,PC3-TxR的增殖30-31
• 2. 二甲双胍减弱前列腺癌细胞的迁移能力31-32
• 3. 二甲双胍减弱前列腺癌细胞的侵袭能力32-33
• 4. 二甲双胍抑制前列腺癌的上皮间充质转化（EMT)33-35
• 5. 二甲双胍抑制前列腺癌细胞增殖、迁移、侵袭和EMT转化的机制35-37
• 6. 二甲双胍增加前列腺癌细胞系DU145, DU145-TXR, PC3-TxR对紫杉醇的敏感性37-38
• 7. 二甲双胍逆转耐药前列腺癌细胞对紫杉醇敏感性机制的初步研究38-42
• 讨论42-46
• 全文总结46-47
• 参考文献47-57
• 综述 二甲双胍勒向恶性肿瘤多种信号通路57-86
• 引言58
• 1. 激活AMPK信号通路58-60
• 2. 抑制mTOR信号通路途径60-62
• 3. 抑制胰岛素样生长因子（IGF)信号通路62-63
• 4. 二甲双狐在抗癌中对其他信号通路的抑制63-65
• 5. 二甲双胍勒I向肿瘤干细胞65-66
• 总结和展望66-68
• 参考文献68-86
• 个人简历86-87
• 致谢87-88

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