Hepcidin和铁代谢在前列腺癌进展中的作用机制研究
摘要:
前列腺癌是男性常见的恶性肿瘤,在男性癌症死亡人数中居第二位.新的研究认为机体铁代谢在前列腺癌的生长,血管发生和转移中起着重要的作用.铁是人体维持机能必要的微量元素,广泛参与人体的生长代谢.很多肿瘤的发生发展对铁的需要增加,被认为是维持肿瘤细胞生长和发展的基本物质,有研究认为,通过调控铁代谢的变化,减少胞内铁的利用,可以影响肿瘤的进展,作为抗肿瘤治疗的方向. Hepcidin由肝细胞合成和分泌,是已知的在机体铁代谢调节中起重要作用的核心分子,称之为铁调素.它通过减少网状内皮细胞系统对胞内游离铁的释放,同时通过减少十二指肠的铁吸收,负性调节铁代谢平衡,在机体铁代谢中起到核心调控作用.已有的研究通过一系列动物模型和已知的铁代谢异常患者探讨Hepcidin的作用机制,敲除Hepcidin基因的小鼠可出现铁超载,而过表达Hepcidin的小鼠以及过分泌Hepcidin的人群都则表现为缺铁性贫血.Hepcidin在肿瘤人群中的表达,对机体铁代谢的作用已引起很多学者的重视.有研究表明,在机体铁代谢中Hepcidin通过对其受体Ferroportin的调节,将细胞内游离铁转运至胞外,肿瘤细胞伴随低表达的Ferroportin产生额外的胞内游离铁,使得肿瘤细胞更具有侵袭性,而Hepcidin在前列腺癌中的作用未见有详细论述. 因此,我们研究Hepcidin的表达与前列腺癌的相关性,对前列腺癌细胞的Hepcidin进行干扰后对肿瘤细胞生物学功能的影响,以及Hepcidin调控前列腺癌细胞铁代谢的作用机制,对Hepcidin通过调控铁代谢对前列腺癌的进展产生影响进行探讨.研究分三部分: 第一部分:Hepcidin的表达与前列腺癌的临床相关性研究 目的:研究Hepcidin在前列腺癌患者中的表达变化以及与铁代谢的临床相关性.方法:采用酶联免疫法(ELISA)测定前列腺癌骨转移患者25例,前列腺癌无骨转移患者30例和普通对照组前列腺增生患者30例的血清Hepcidin,IL-6,sTfR和BMP6的表达,以及检测所有标本的血红蛋白(HB);免疫组化检测组织标本的Hepcidin受体Ferroportin的表达,分析其与前列腺癌分级分期的相关性关系,研究Hepcidin与前列腺癌的临床关联. 结果:前列腺癌骨转移患者的血清Hepcidin较前列腺癌无骨转移组,普通对照前列腺增生组有明显增高,有统计学差异(P0.05);并且与IL-6,BMP6的表达呈正相关,与sTfR的表达呈负相关;前列腺癌组织中Hepcidin的受体Ferroportin表达较前列腺增生组织明显减少,染色浅,差异明显;Ferroportin的表达和前列腺癌的恶性程度呈反相关. 结论:前列腺癌患者的Hepcidin表达增高,受体Ferroportin表达降低,可能与机体的炎症状态,骨转移的程度有关,Hepcidin可能作为临床判断前列腺癌的进展程度的指标,为前列腺癌的诊断提供新的方法. 第二部分:Hepcidin调控前列腺癌细胞生物学功能的研究 目的:探讨Hepcidin在前列腺癌细胞中的表达变化,以及Hepcidin对前列腺癌细胞增殖,迁移和凋亡等细胞生物学功能的影响. 方法:测定Hepcidin在前列腺癌细胞中的表达;通过小干扰RNA的方法下调前列腺癌细胞株PC3,DU145中的Hepcidin,研究Si-Hepcidin前列腺癌细胞增殖,迁移,细胞周期,抗凋亡能力的表达变化情况;并将Si-Hepcidin前列腺癌细胞株PC3植入裸鼠体内形成前列腺癌细胞移植瘤,分析Si-Hepcidin前列腺癌细胞成瘤与对照组在体内的生长差异. 结果:前列腺癌细胞的Hepcidin表达较正常前列腺细胞高,有统计学差异(P0.05);Hepcidin干扰后的前列腺癌细胞株增殖,迁移,抗凋亡能力较空白对照组和阴性对照组明显减弱,有统计学差异(P0.05);Si-Hepcidin的前列腺癌细胞在裸鼠体内成瘤体积较对照组小,有统计学差异(P0.05).结论:Hepcidin在前列腺癌细胞中高表达;Si-Hepcidin对前列腺癌细胞的增殖,迁移,细胞周期,抗凋亡能力产生影响,并且引起前列腺癌细胞成瘤的改变,说明Hepcidin可能通过铁代谢的信号通路对肿瘤细胞的生长和侵袭产生调控,在前列腺癌的进展中起到重要作用. 第三部分:外源性Hepcidin调控前列腺癌细胞铁代谢的分子机制研究 目的:探讨Hepcidin与前列腺癌细胞中铁代谢信号通路分子表达变化的关系,通过外源性Hepcidin对前列腺癌细胞生物学功能产生的变化及铁代谢分子机制研究,说明Hepcidin通过调控细胞铁代谢对前列腺癌的进展产生影响. 方法:体外培养前列腺癌细胞株PC3和Si-Hepcidin PC3,运用Real-Time PCR和Western-blot检测两组中铁代谢的膜转运蛋白Ferroportin的变化,免疫荧光法测定两组细胞的胞内铁的表达;Si-Hepcidin PC3加入外源性Hepcidin500nm,与Si-HepcidinPC3组比较观察Hepcidin对前列腺癌细胞增殖,迁移和抗凋亡能力的改变;Real-TimePCR和Western-blot检测两组中铁代谢膜转运蛋白Ferroportin的变化,免疫荧光法测定两组细胞的胞内铁的表达. 结果:Si-Hepcidin PC3中Hepcidin受体Ferroportin的表达升高,胞内铁含量减少,与PC3组比较有统计学差异(P0.05);加入外源性Hepcidin后,+Hepcidin PC3组的增殖,迁移和抗凋亡能力增强,与Si-Hepcidin PC3组比较有统计学差异(P0.05);加入外源性Hepcidin后,+Hepcidin PC3组Ferroportin的表达较Si-Hepcidin PC3组降低,胞内铁含量增加,有统计学差异(P0.05). 结论:Hepcidin调控前列腺癌细胞铁代谢中膜转运蛋白Ferroportin和胞内游离铁的表达,对前列腺癌细胞的增殖,迁移和抗凋亡能力产生影响.Hepcidin可作为治疗前列腺癌进展的新靶点,通过Hepcidin调控前列腺癌的铁代谢,对前列腺癌治疗起到积极的临床意义.
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学位级别:
博士
学位年度:
2014
DOI:
10.7666/d.D503728
被引量:
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