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半乳糖凝集素(Galectin)是一类专一结合糖蛋白聚糖β-半乳糖残基的凝集素家族,存在于多种生物体内,广泛的分布于细胞核、细胞质和细胞外基质中。Galectin具有多种生物学功能,如细胞粘附、细胞生长调节、细胞凋亡、炎症反应、免疫调节等。Galectin-9是Galectin家族中的一员,具有Galectin家族典型的保守区结构,广泛分布在细胞内外,在调节免疫和炎症反应、细胞凋亡、肿瘤新生血管形成和肿瘤转移等方面发挥重要作用。近年来,Galectin-9与肿瘤的关系受到越来越多的关注,在黑色素瘤、宫颈癌、肝癌等均有相关报道。有研究认为,Galectin-9可能成为新的肿瘤治疗靶点。T细胞免疫球蛋白粘蛋白(Tim)基因家族,主要表达在免疫细胞表面,调节Thl和Th2细胞介导的免疫应答。Tim-3蛋白为T细胞免疫球蛋白粘蛋白家族的一个重要成员,主要表达于活化的Thl细胞表面,与其配体Galectin-9结合后发挥免疫调节作用。目前,有关Galectin-9和Tim-3在胃癌组织中的表达情况及作用鲜有报道,本研究旨在观察胃组织和胃癌细胞系中Galectin-9和Tim-3的表达及分布,并研究其与胃癌临床参数的关系,以及其在胃癌发生发展过程中的角色,探讨其可能的作用途径。我们首先通过免疫组织化学方法观察了在胃组织和胃癌细胞系中Galectin-9和Tim-3的表达情况。发现胃组织和胃癌细胞系中Galecitn-9主要表达在细胞膜和细胞质中,而Tim-3在细胞质和细胞核中均有表达。我们成对收集了自2008年9月至2013年7月间于吉林大学第一医院胃结直肠外科行胃癌根治术病人癌组织、癌旁组织(距肿瘤<2cm)及正常组织(距肿瘤>5cm)标本52例,全部病例术后病理均证实为胃癌。分别采用荧光定量PCR方法和Western blot方法检测Galectin-9mRNA水平及蛋白的表达,同正常组织及癌旁组织相比较,癌组织中的Galectin-9mRNA水平明显降低(P<0.001,P<0.001),差异有统计学意义。为了验证Galectin-9mRNA水平改变是否引起蛋白表达量变化,我们通过Western blot方法检测了样本中Galectin-9蛋白表达。结果显示,癌组织中Galectin-9蛋白表达(0.999±0.435)明显低于正常组织(1.796±0.684),差异有统计学意义(P<0.05)。癌组织中Galectin-9mRNA水平与临床参数分析结果表明,T3和T4期癌组织中的Galectin-9mRNA水平明显低于T1期(P<0.05,P<0.05);而在T2期与T1期无明显差别,提示Galectin-9可能与肿瘤浸润深度相关。N0—N3各分期癌组织中Galectin-9mRNA水平均无明显差别。而同未发生远处转移组(M0)相比较,远处转移组(M1) Galectin-9mRNA相对表达量明显降低(P<0.05)。我们又分析了Galectin-9mRNA水平与肿瘤临床分期间关系。同Ⅰ期比较,II、III、IV期癌组织中Galectin-9mRNA水平均降低,且II期和IV期病例癌组织中Galectin-9mRNA水平降低明显,差异有统计学意义(P<0.05)。癌组织中Galectin-9mRNA表达量高的患者术后生存时间高于Galectin-9mRNA表达量低组,提示Galectin-9表达与患者术后生存时间相关。综合以上结果可以看出,Galectin-9在胃癌组织中的表达明显下降,并与肿瘤的恶性程度有一定的相关性,而与性别、年龄等因素无明显关系(P>0.05)。同时Tim-3mRNA和蛋白检测显示,同正常组织及癌旁组织相比较,癌组织中的Tim-3mRNA水平和蛋白表达虽有所降低,但差异无统计学意义。另外我们又分别通过荧光定量PCR方法和Western blot方法观察了胃癌细胞系SGC-7901和MGC-803中Galectin-9和Tim-3mRNA和蛋白的表达情况。与胃粘膜正常细胞GES-1相比较,SGC-7901和MGC-803中Galectin-9mRNA水平明显降低,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。Western blot结果表明,同正常胃粘膜细胞GES-1相比较,SGC-7901和MGC-803中Galectin-9蛋白表达明显降低,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。而SGC-7901和MGC-803细胞中Tim-3mRNA水平和蛋白的表达与GES-1细胞相比较无明显差别。这与Galectin-9和Tim-3在胃组织中的表达趋势是一致的。为进一步探讨Galectin-9在胃癌发生和发展中的作用和作用机制,以及Galectin-9和Tim-3在胃癌组织中的相互关系,我们构建了pcDNA3.1(-)-Galectin-9质粒,瞬时转染MGC-803细胞,建立了瞬时转染表达体系。观察到Galectin-9过表达能明显抑制MGC-803细胞的增殖,DAPI染色显示Galectin-9过表达能促进MGC-803细胞凋亡。Western blot检测凋亡信号通路相关蛋白结果显示,转染Galectin-9后能下调Bcl-2蛋白表达,而Bax蛋白、Caspase-3蛋白的表达上调,提示Galectin-9过表达可能通过线粒体凋亡途径,引起细胞凋亡。检测转染Galectin-9的MGC-803细胞中Tim-3蛋白表达结果显示,Galectin-9过表达不引起Tim-3表达变化,同时免疫共沉淀复合物中只检测到Galectin-9蛋白,而无Tim-3蛋白沉淀,提示二者在MGC-803细胞中无直接作用,Galectin-9对胃癌细胞的作用可能不是通过Galectin-9/Tim-3途径发挥的。综上所述,Galectin-9和Tim-3在胃正常粘膜组织及胃癌组织中均有表达;在胃癌组织和胃癌细胞系中Galectin-9mRNA和蛋白表达水平明显低于正常组织;Galectin-9在胃癌细胞系中过表达,能抑制肿瘤细胞生长、促进肿瘤细胞凋亡;Galectin-9能通过下调Bcl-2蛋白表达,上调Bax蛋白、Caspase-3蛋白的表达发挥促进细胞凋亡作用;在MGC-803细胞中Galectin-9和Tim-3不存在直接相互作用,提示Galectin-9在胃癌细胞中可能不是通过Galectin-9/Tim-3途径发挥作用的。Galectin-9在胃癌发生发展中的作用机制还需在以后的研究中进一步探讨。