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葡萄糖调节蛋白78(GRP78)是存在于内质网中的一种热激蛋白,其主要作用是帮助新生多肽合成及组装,调控内质网应激反应。在肿瘤细胞中,GRP78常过表达并迁移到肿瘤细胞膜表面,膜上的GRP78作为信号分子受体,参与调控多种肿瘤细胞信号转导。例如,GRP78作为受体与活化的α2-巨球蛋白结合,激活PAK-2,同时将LIMK和人激动蛋白素磷酸化,导致肿瘤细胞迁移的能动性加强。此外,Cripto蛋白与细胞膜GRP78形成的复合体可以抑制TGF-β信号通路,促进肿瘤增殖。近年来的研究表明,实体瘤细胞在内质网应激条件下,会诱导GRP78高表达,并分泌到胞外,继而结合到内皮细胞的细胞表面受体。胞外GRP78通过激活ERK和AKT途径,保护血管内皮细胞抵抗硼替佐米的抗血管生成作用。本研究首次发现,人结肠癌细胞系可分泌GRP78到肿瘤微环境中,分泌的GRP78在胞外发挥信号因子作用。MTT实验结果表明,分泌型GRP78可以促进肠癌细胞增殖。通过质谱分析以及免疫荧光染色等方法,我们发现分泌型GRP78的作用依赖于和细胞表面受体--GRP78的结合。为了进一步了解GRP78复合物引起细胞增殖的机制,我们采用Western blotting检测了与细胞增殖相关的p-Akt的表达水平,发现外源加入GRP78可以有效地提高p-Akt的表达水平,并活化PI3K信号通路。应用PI3K信号通路的抑制剂LY294002阻断该通路,可以看到GRP78引发的细胞增殖受到明显抑制。实验结果还表明,p-Akt的激活抑制了GSK3β的活性,同时活化了β-catenin, c-myc, cyclin D1等Wnt信号通路的核心蛋白及其下游增殖正调控因子。此外,我们还注意到,分泌型GRP78处理会引起丙酮酸激酶2表达量的升高,推测也是分泌型GRP78促进肿瘤恶化的原因之一。我们的研究结果提示,微环境中的.GRP78作为信号分子与其受体--肿瘤细胞膜表面的GRP78结合,促进肿瘤的生长及存活。以上结果表明,GRP78的分泌可能是肿瘤细胞适应微环境压力的一种应激方式。即微环境中的某些条件改变,如葡萄糖缺乏、缺氧,会导致GRP78细胞外分泌量的增加,分泌型GRP78的增加,促进了与细胞存活和细胞增殖的相关信号通路的高表达,以抵抗微环境的应激变化。