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研究背景:雄激素与前列腺癌的发生密切相关,但其中机制尚不明确。成年男性随着年龄的增长,其血清睾酮浓度的波动趋势也逐日增加。雄激素的不稳定可能会导致相关细胞生长信号通路的失调,进而影响DNA的复制过程。在外界因素和自身因素的作用下,DNA复制过程中碱基会有一定概率发生错误配对,错配修复(Mismatch repair,MMR)系统能够通过迅速地识别错误、限定切除和填补空缺,以保证遗传信息的高保真度。前列腺癌的发生与MMR系统核心基因MLH1的表达和功能异常相关。因此,雄激素的变化可能对DNA损伤修复发挥重要影响,其中潜在机制尚不明确。目的:探讨双氢睾酮(Dihydrotestosterone,DHT)以及其浓度波动对前列腺上皮细胞(RWPE-2细胞系)增殖能力以及细胞中错配修复相关蛋白MutL同源物(MLH1)表达的影响并初步阐释产生其细胞生物学行为改变的潜在机制。方法:1.应用梯度浓度的DHT(DHT浓度为0、1、10、50、100 nmol/L)处理RWPE-2细胞不同的时间(0、24、48、72h)后观察比对细胞状态的改变;应用Western blot技术方法、实时荧光定量PCR技术检测MLH1基因表达的变化,筛选最适处理浓度及时间。2.根据预实验结果,设立空白组(DHT浓度为0 nmol/L以及加入无水乙醇溶剂对照),恒定组(DHT浓度为1、10 nmol/L)和波动组(DHT浓度为1、10nmol/L,每24h波动1次),分别以相应浓度的DHT处理RWPE-2细胞不同的时间(0、24、48、72h),观察细胞形态变化;采用CCK-8实验检测细胞增殖能力的变化;应用Western blot、RT-qPCR方法检测MLH1表达的改变。3.应用公共数据库预测雄激素、前列腺疾病和MMR系统相关信息,获取并分析AR和MLH1基因在前列腺疾病中的相关数据。应用Western blot、RT-qPCR实验方法检测雄激素受体(AR)信号通路上FK506结合蛋白5(FKBP5)、前列腺特异抗原(PSA)和蛋白激酶B(Akt)信号通路上细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)、B淋巴细胞瘤-2(bcl-2)以及MLH1表达的改变;免疫荧光方法检测目的基因细胞内分布位置的变化。结果:1.恒定组与波动组中RWPE-2细胞形态学变化与DHT作用具有浓度(1-10nmol/L)依赖性;CCK-8结果提示:DHT处理72h后,较空白组相对A值(6.904±0.143)相比,恒定组相对A值(7.073±0.103)、(8.508±0.187)与波动组相对A值(8.662±0.327)、(9.239±0.167)均增加,波动组细胞相对A值较恒定组进一步增加(P<0.05),提示DHT会增强细胞增殖能力,呈时间浓度依赖性(1-10nmol/L)(P<0.01),而DHT波动会进一步增强细胞增殖;2.对公共数据的分析提示,MLH1与AR基因呈正相关性(r=0.3881,P<0.01);与空白组相比较,波动组与恒定组中AR信号通路上AR、PSA、FKBP5基因的mRNA及蛋白表达水平均上调(P<0.05),并且波动组与恒定组相比,波动组中FKBP5基因较恒定组表达下调(P<0.05),余基因表达进一步上调(P<0.05);与空白组相比较,波动组与恒定组中AKT信号通路上P-AKTser473/AKT、Cyclin D1、BCL-2基因的mRNA及蛋白表达水平均上调(P<0.05);并且波动组与恒定组相比,上述基因表达进一步上调(P<0.05);免疫荧光的结果显示:较空白组比较,波动组和恒定组中AR和AKT信号通路上目的基因核内、核膜分布增多,且波动组上述基因分布差异更显著。结论:DHT浓度波动能够促进RWPE-2细胞增殖和错配修复基因MLH1的表达,通过AR和AKT信号通路协同作用的细胞增殖是产生这种细胞生物学行为改变可能的机制之一。