乳腺癌SHP-1基因甲基化状态及其对细胞增殖与凋亡的影响

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目的:乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率在全球范围内呈逐年上升的趋势。尽管在乳腺癌的早期诊断和治疗等方面我们取得了一定的进展,但全球每年仍有约50万的女性死于乳腺癌,目前乳腺癌发病率已位居女性恶性肿瘤首位。近年来随着环境、生活方式的变化、生活水平的提高以及饮食结构改变等原因,我国乳腺癌的发病率也呈逐年上升趋势,严重危害着广大女性的心身健康和生活质量。肿瘤的发生、发展是不同致癌因素通过不同的途径激活原癌基因和(或)使抑癌基因失活导致细胞增殖和凋亡失调所致。目前对表观遗传学的重要研究内容为DNA甲基化,认为人类的发育和肿瘤疾病的发生与DNA甲基化有着密切关系,特别是CpG岛甲基化异常状态所致的抑癌基因失活及癌基因激活问题。最近研究证明,乳腺癌中基因表型的改变,在肿瘤的发生与发展过程中起到重要作用,特别是抑癌基因DNA的甲基化表达异常,被称为是重中之重。SHP-1基因是近年来发现的抑癌基因,是众多蛋白酪氨酸激酶之一,主要表达在造血细胞中被称为造血细胞磷酸酶(hematopietic cell phosphatase)也称HCP。SHP-1蛋白有去磷酸化作用,可以调节细胞内信号蛋白分子酪氨酸的磷酸化水平,抑制细胞的增殖、分化和活性。虽然SHP-1基因对肿瘤的抑制功能已经被证实,但其在乳腺癌细胞中作用机制是怎样产生作用的仍不十分清楚,其表达的调控机制等也尚未完全明确。本研究以乳腺癌MCF-7细胞系为研究对象,检测乳腺癌中SHP-1基因的甲基化状态,并对MCF-7细胞系进行去甲基化干预,观察肿瘤细胞SHP-1基因对MCF-7细胞系增殖和凋亡的影响,探讨SHP-1基因甲基化在乳腺癌发生发展中的作用,为乳腺癌的诊断和治疗提供新的依据和方向。方法:①用甲基化特异性PCR(methylation-specific PCR,MSP)和非甲基化特异性PCR(unmethylation-specific PCR,un-MSP)检测SHP-1启动子区域CpG岛甲基化状态,MSP、un-MSP方法分别检测接受和未接受去甲基化处理的乳腺癌MCF-7细胞系SHP-1的甲基化状态②用RT-PCR法检测用药前后细胞中SHP-1基因mRNA表达水平的变化③CCK-8测定不同剂量(0.1,1,5,10,20μmol/L)甲基化抑制剂5-氮杂胞苷(5-Azacytidine)作用MCF-7细胞1,3,5天时对MCF-7细胞增殖能力的影响④流式细胞术(FCM)分析5-氮杂胞苷(5-Azacytidine)不同浓度作用下1,3,5天时细胞凋亡率的变化情况。结果:①SHP-1基因启动子区域在乳腺癌MCF-7细胞系中呈甲基化状态;经去甲基化干预后,MCF-7细胞SHP-1基因启动子区域呈去甲基化状态,②经5mol/L,10mol/L的5-Azacytidine处理后,SHP-1的mRNA表达量明显提高,随剂量的增加表达增强③5-氮杂胞苷明显抑制MCF-7细胞增殖,并与药物浓度及作用时间呈正相关④5-氮杂胞苷可使MCF-7细胞凋亡率增加,也呈浓度及时间依赖性。结论:SHP-1基因启动子区域CpG岛在乳腺癌MCF-7细胞中存在高度甲基化,由其所致的SHP-1基因低表达可能是乳腺癌发生的一个重要因素,SHP-1基因的甲基化可作为一个良好的分子诊断标记及可能的治疗靶点。
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