论文部分内容阅读
目的:探讨低水平雄激素环境下血红素加氧酶-1(HO-1)及其下游促血管生成因子MMP-9在前列腺癌雄激素依赖性转变过程中对肿瘤血管生成的影响及作用机制。 前列腺癌是西方国家男性泌尿生殖系统常见的恶性肿瘤。2010年美国发病率居男性癌症第一位,是男性癌症死亡的第二位。我国前列腺癌发病率虽低于欧美国家,但随着人口老龄化、生活习惯的改变以及体格检查的逐步普及,前列腺癌的发病率也呈上升趋势,已位居男性泌尿生殖系统恶性肿瘤的第三位。前列腺癌是与激素密切相关的恶性肿瘤,雄激素对前列腺癌的生长有显著地调节作用。去势或/和抗雄激素治疗对晚期前列腺癌具有显著地疗效,但在病情缓解一年后绝大多数病人发展为恶性程度更高的雄激素非依赖性前列腺癌,此时的抗雄激素治疗或化疗效果甚微。前列腺癌雄激素依赖性发生转变的分子生物学机制乃不十分明了。对于激素敏感的前列腺癌如何获得激素抵抗的能力,目前还缺乏深入的了解,这也是寻找有效治疗方法的主要障碍。因此,探索前列腺癌雄激素依赖性转变的发生机制是前列腺癌领域内的研究热点。 近年来,氧化应激在人类肿瘤特别是前列腺癌发生发展中的作用倍受人们的关注。研究表明,氧化应激可通过激活相关信号通路诱导细胞增殖,引发DNA突变、细胞周期停滞。氧化应激关键因子血红素加氧酶-1(hemeoxygenase,HO-1)作为人体最广泛的抗氧化防御酶,在多种刺激条件下发挥抗炎、抗氧化及抑制细胞凋亡等重要生物学作用。HO-1及其代谢终产物与肿瘤细胞增殖等生物学行为密切相关,同时也是肿瘤产生治疗抵抗的重要因素。更为重要的是其调控肿瘤血管生成中发挥了显著的作用。HO-1通过调节血管内皮细胞生长因子(VEGF)来诱导肿瘤新生血管生成,进而为肿瘤细胞转移和扩散提供便利条件。 因此,本实验在以往实验基础之上,以激素依赖性前列腺癌LNCAP细胞裸鼠荷瘤模型为平台,将着重从肿瘤血管生成的角度,围绕HO-1及其下游促血管生成因子MMP-9深入探讨去势治疗后低水平雄激素环境下氧化应激对前列腺癌激素依赖性转变的影响及调控机制,对进一步揭示非依赖性前列腺癌的分子生物学机制、研究更有效的治疗药物具有重要的科学和研究意义。 方法:常规培养激素依赖性前列腺癌LNCAP细胞,种植于裸鼠皮下,待荷瘤增至500mm3时给予裸鼠去势手术,观察荷瘤体积变化。实验分为正常非去势对照组、去势肿瘤体积最低组、去势肿瘤体积上升组、去势肿瘤体积最高组。分别于去势后8天、16天和22天处死裸鼠,提取血浆、荷瘤组织蛋白。 1、ELASE检测裸鼠血浆睾酮浓度。 2、HE染色检测荷瘤组织血管内皮细胞数量。 3、western blot检测荷瘤组织HO-1蛋白表达。 4、免疫组织化学染色法检测荷瘤组织MMP-9表达。 结果: 1、去势手术引起LNCAP细胞裸鼠肿瘤体积的明显变化 LNCAP细胞裸鼠肿瘤体积增至500mm3时给予裸鼠去势手术,观察肿瘤体积变化。相比非去势组,去势组肿瘤体积出现先减小后增大的现象,呈明显的时间依赖性,于去势后第8天肿瘤体积降至最低点,第16天肿瘤体积明显上升,第22天肿瘤体积增至最高点。 2、去势手术引起LNCAP细胞裸鼠体内血浆睾酮的明显变化 ELASE法检测LNCAP细胞裸鼠体内血浆睾酮浓度,与正常非去势组相比,去势后第8天裸鼠体内血浆睾酮浓度降至最低点,第16天血浆睾酮浓度明显上升,于第22天血浆睾酮浓度增至最高点,呈明显的时间依赖性,并维持于低水平。 3、去势手术后裸鼠体内低水平血浆睾酮诱导LNCAP细胞荷瘤组织中血管内皮细胞增多HE染色法检测LNCAP细胞荷瘤组织中血管内皮细胞数量,与正常非去势组相比,去势组荷瘤组织8天、16天、22天各时间点血管内皮细胞相对数量呈上升趋势,具有明显的时间依赖性。 4、去势手术后裸鼠体内低水平血浆睾酮变化诱导LNCAP细胞荷瘤组织HO-1表达 Western blot法检测LNCAP细胞裸鼠荷瘤组织中HO-1表达,结果显示,与正常非去势组相比,去势组荷瘤组织8天、16天、22天各时间点HO-1蛋白呈上升趋势,具有明显的时间依赖性。 5、去势手术后裸鼠体内低水平血浆睾酮环境下HO-1诱导肿瘤血管生成因子MMP-9表达 Western blot法LNCAP细胞裸鼠荷瘤组织中MMP-9表达,结果显示,与正常非去势组相比,去势组荷瘤组织8天、16天、22天各时间点MMP-9蛋白呈上升趋势,具有明显的时间依赖性。 结论:低水平雄激素能够诱导HO-1及其下游的血管生成因子MMP-9,从而介导前列腺癌由激素依赖性向非依赖性转变的过程。