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Hedgehog信号通路与肿瘤发生机制的研究进展
恶性肿瘤是危害人类健康的主要疾病之一,确切的发病机制尚不清楚,但可以肯定的是,其形成具有多因素、多步骤的特点,涉及一系列原癌基因异常的激活以及抑癌基因突变导致的失活,从而引起一些信号转导通路的异常.近年来,通过对Hedgehog(Hh)信号通路的研究显示,Hh基因编码一系列分泌型信号蛋白,对胚胎发育过程中的细胞分化和增生具有重要作用,Hh信号通路的异常活化在恶性肿瘤的发生发展过程中起了重要作用.信号蛋白Hh的信号通路至少包括:patched(Ptch)、smoothened(Smo)、fused(Fu)、suppressor of fused (SuFu),costaⅠ-2(Cos-2)以及cubitus interruptus(Ci)等.本文就Hh基因家族的功能及其与多种人类恶性肿瘤发生相关的机制作一简要综述.
关键词： Hedgehog信号通路 Patched Smoothened Gli 肿瘤 -
Gli抑制剂GANT61对食管鳞癌细胞生长抑制作用的研究
目的 Hedgehog信号通路的异常活化与多种肿瘤的发生、发展关系密切,Gli是该通路的重要组成部分.本研究分析Gli抑制剂GANT61对人食管鳞癌细胞OE21和KYSE-30生长抑制作用,并探讨其抗肿瘤作用机制.方法 采用不同浓度GANT61处理OE21和KYSE-30细胞,MTS法检测细胞活力;实时荧光定量PCR检测GANT61作用于OE21和KYSE 30细胞后对Gli1和Gli2 mRNA的影响;蛋白质印迹法观察GANT61作用于OE21和KYSE-30细胞后对Gli1、Gli2和Cyclin D1蛋白表达的影响.Transwell侵袭实验观察GANT61作用于OE21和KYSE-30细胞后对侵袭能力的影响.结果 GANT61对OE21和KYSE-30细胞有明显的生长抑制作用并且呈剂量依赖性,MTS显示GANT61作用于OE21和KYSE-30细胞72 h的IC50值分别为4.7和8.2 μmol/L.GANT61可显著下调OE21细胞Gli1(z=-1.98,P=0.04)和Gli2(z=-1.99,P=0.04)mRNA以及Gli1、Gli2和Cyclin D1蛋白表达.GANT61可显著下调KYSE-30细胞Gli1(z=-3,58,P＜0.001)和Gli2(z=-2.282,P=0.004)mRNA以及Gli1、Gli2和Cyclin D1蛋白表达.Transwell侵袭实验显示,OE21细胞GANT61组穿膜细胞数为53±6.78,较DMSO组的140±11.02减少,t=12.888,P＜0.001;KYSE-30细胞GANT61组穿膜细胞数为58.2±7.59,较DMSO组的133.4±9.37减少,t=11.452,P＜0.001.结论 GANT61可以通过下调Gli1和Gli2的表达显著抑制OE21和KYSE-30细胞的细胞生长和侵袭能力,Gli可能成为抑制食管鳞癌细胞增殖和转移的新的分子靶点.
关键词： 食管鳞癌 Hedgehog信号通路 GANT61 Gli -
Gli 转录因子与肿瘤
Hedgehog(HH)信号通路参与胚胎发育、成人组织再生及修复,且在肿瘤细胞生长及转移过程中发挥重要作用.已有大量研究证实该信号通路的异常激活与多种肿瘤的发生发展密切相关.Gli是HH通路直接调控靶基因的转录因子,是该通路不同水平激活的后共同通道,在致瘤过程中起着重要作用.Gli受多通路多因素调节,故抑制Gli靶向性治疗具有非常广阔的前景.本文对Hedgehog-Gli信号通路在恶性肿瘤发生发展中的作用、Gli转录活性的调控及致瘤作用、Gli转录因子的靶向治疗价值等方面的研究进展进行综述.
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Gli抑制剂GANT61对食管腺癌细胞生长和转移抑制作用的研究
目的：研究Gli抑制剂GANT61对人食管腺癌细胞OE19和OE33的生长抑制作用及其可能作用机制。方法常规培养OE19和OE33细胞。MTS法检测不同浓度GANT61（30、20、13.3333、8.8888、5.9259、3.9506、2.6337、1.7558、1.1705μmol/L）对OE19和OE33细胞活力的影响，以半数抑制浓度（IC50）表示。OE19和OE33细胞分别设治疗组（10μmol/L GANT61处理）和DMSO组（常规DMSO处理）。实时荧光定量PCR检测2组OE19和OE33细胞中Gli1和Gli2 mRNA的表达。Western blot法检测2组OE19和OE33细胞的Gli1、Gli2和CyclinD1蛋白表达量的变化。Transwell侵袭实验观察2组OE19和OE33细胞24 h侵袭能力的变化。结果 GANT61作用于OE19和OE33细胞72 h的IC50值分别是8.08和9.65μmol/L。治疗组OE19和OE33细胞的Gli1、Gli2 mRNA和蛋白表达水平均低于DMSO组，CyclinD1蛋白表达水平较DMSO组亦显著降低（P＜0.05）。治疗组在OE19和OE33细胞中的穿膜细胞数较DMSO组明显减少（P＜0.01）。结论 GANT61可以通过下调Gli1和Gli2 mRNA及蛋白水平的表达，抑制食管腺癌细胞的生长和侵袭；Hedgehog信号转导通路异常活化和食管腺癌的发生和发展有关。
关键词： 食管肿瘤 腺癌 Hedgehog信号通路 Gli GANT61 -
Gli表达下调对肺腺癌A549细胞恶性生物学行为的影响
目的 研究Gli表达下调对肺腺癌A549细胞生长转移的影响,并探讨其分子机制.方法 Gli1&Gli2 siRNA和空白对照siRNA转染A549细胞,采用实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)法检测A549Gli1和Gli2 mRNA表达水平;采用Western-blot法检测转染后A549中Gli1、Gli2、细胞周期蛋白(CyclinD1)、p21、钙黏附蛋白E(E-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)的表达;流式细胞术检测A549细胞周期分布;Transwell实验检测A549细胞侵袭能力变化.结果 与空白对照siRNA组比较,Gli1&Gli2 siRNA可以明显抑制肺腺癌A549细胞中Gli1和Gli2 mRNA和蛋白表达,转染48 h后可明显下调细胞周期相关蛋白CyclinD1和提高p21细胞周期相关蛋白表达、显著降低上皮-间质转化(EMT)相关蛋白Vimentin、上调E-cadherin相关蛋白表达;Gli1和Gli2表达下调能抑制A549细胞增殖,将细胞周期阻滞在G0/G1期,并降低肿瘤细胞的侵袭能力,差异有统计学意义(P<0.01).结论 Gli在肺腺癌的生长转移中发挥重要作用,同时降低Gli1、Gli2基因表达可抑制肺腺癌细胞生长和侵袭转移的能力,这可能与Gli调节CyclinE、p21、E-cadherin、Vimentin相关.
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高氧暴露下新生大鼠肺组织Smo和Gli1蛋白的表达和意义
目的 探讨Sonic hedgehog信号通路中Smo和Gli1蛋白在高氧诱导的急性肺损伤中的表达及意义.方法 通过持续吸入高浓度氧气建立新生大鼠高氧肺损伤模型.实验组吸入95％的医用氧气,对照组吸入空气.分别留取第3、7和14 d的肺组织,HE染色观察肺脏病理改变,应用免疫组织化学和Western blot检测肺组织中Smo和Gli1蛋白的动态表达情况.结果 高氧暴露3d肺毛细血管开始充血、渗出；7d时肺结构紊乱,炎性细胞浸润；14 d时肺泡融合,纤维增生,间隔增宽.高氧组Smo和Gli1蛋白主要分布于支气管上皮、肺泡上皮、血管内皮细胞及部分纤维组织.与对照组相比,Smo于高氧第7天表达显著增加,第14天达高峰；Gli1蛋白表达于14 d显著增加.结论 高浓度氧可致新生大鼠肺损伤和肺发育停滞.Smo和Gli1蛋白的高表达可能与高氧诱导的肺损伤和支气管肺发育不良的发生发展有关.
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Shh信号通路相关基因表达调控甲状腺功能减退的机制
目的：探讨甲状腺功能减退（甲减）大鼠海马组织中 Shh 信号通路信号肽 Shh、膜受体 Patched－1和核转录因子 Gli－1的表达及甲减对脑发育及功能调控影响的分子机制。方法12只 SPF 级健康 Wistar 大鼠按照随机字数表法分为对照组和甲减组，每组6只，甲减组经腹腔注射丙基硫氧嘧啶建模，对照组经腹腔注射生理盐水，测定两组三碘甲状腺原氨酸（ T3）、T4及促甲状腺激素（ TSH）水平，对比两组 Shh、Patched－1和 Gli－1蛋白水平及 mRNA 表达。结果与对照组比较，甲减组大鼠血清 T3、T4水平明显降低，TSH 水平明显升高（P＜0．05）。甲减组 Shh，Patched－1及 Gli－1蛋白及 mRNA 表达相比对照组均明显降低（P＜0．05）。结论甲减脑组织 Shh、Patched－1和 Gli－1蛋白水平及 mRNA 表达明显降低，导致甲状腺激素生物学效应降低，为甲状腺功能减退的临床治疗打下坚实基础。
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GLI基因与肢体发育相关性的研究进展
在肢体发育中,Sonic hedgehog(SHH)蛋白作为极化区(the zone of polarizing activity,ZPA)的调节因子,发挥着十分重要的作用.然而SHH是如何沿着肢体的前后轴发挥调控作用的还不是很清楚.近的报道表明SHH主要是通过阻止转录因子GLI3裂解成抑制形式发挥作用,而后者也能够关闭SHH靶基因的表达.GLI基因家族的成员编码含有锌指结构的转录因子,主要对SHH的靶基因发挥调节作用.现就GLI基因在肢体发育中的表达特点及其临床意义进行综述.
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Hedgehog －Gli 信号通路在肺癌中的研究进展
Hedgehog－Gli信号通路参与脊椎动物的胚胎发育、组织分化、器官形成，并且在稳定机体内环境、维持干细胞功能、调节上皮－间质转化中起重要作用。 Hedgehog－Gli信号通路的激活与多种肿瘤的发生发展、侵袭、凋亡及耐药密切相关。本文旨在阐明Hedgehog－Gli信号通路的组成，作用机制，在肺癌发生发展过程中的作用以及在EGFR－TKI治疗EGFR突变NSCLC耐药后的作用。
关键词： Hedgehog Gli 非小细胞肺癌 小细胞肺癌 EGFR-TKI耐药 -
Gli基因在胰腺癌中的表达变化及其临床意义
背景:研究发现Hedgehog信号通路的异常活化与胰腺癌发生密切相关,三种Gli核转录因子在Hedgehog信号通路中发挥不同的核转录效应.目的:探讨Gli基因在胰腺癌和正常胰腺组织中的表达水平及其临床意义.方法:收集24例胰腺癌组织和19例正常胰腺组织,以定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测Gli mRNA的表达量,分析其表达变化,并探讨与相关临床参数的关系.结果:与正常胰腺组织相比,胰腺癌组织的三种Gli基因mRNA表达量显著升高(P＜0.05),且Gli1、Gli2 mRNA表达量与Gli3 mRNA表达量呈正相关.Gli2 mRNA高表达与淋巴结转移相关.结论:三种Gli基因与胰腺癌发生呈一定联系,且三者之间可能存在一定相互协同作用;将三者作为一个整体进行调控可更好地控制Hedgehog信号通路.
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Hedgehog信号通路与肿瘤
Hedgehog(Hh)信号通路可以调控细胞的增殖、迁移和分化等许多过程,并且在胚胎发育时期起重要作用.根据Hh信号通路激活后是否依赖Gli蛋白发挥生物学效应,可分为经典的Hh/Gli信号通路和非经典的Hh信号通路.其中,非经典的Hh信号通路可通过小G蛋白Rho家族信号和钙离子依赖的信号通路调控细胞骨架形态、细胞增殖、凋亡及迁移；经典与非经典的Hh信号通路形成相互联系的信号通路网络介导Hh信号的功能.Hh信号通路的异常持续的激活是许多肿瘤发生、发展的原因之一,Hh信号通路还与肿瘤干细胞的调控、肿瘤血管形成和肿瘤的侵袭转移密切相关,对Hh信号通路的深入研究有利于以Hh信号通路蛋白为靶点的抗肿瘤药物的研发与应用.
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Gli在HH信号通路中作用机制及在肿瘤治疗中的应用前景
HH(Hedgehog)信号通路首先发现于果蝇胚胎体节发育调节中,后来陆续在脊椎动物(包括人类)中分离出果蝇HH信号通路中的相关基因.研究发现,HH信号通路不仅调控胚胎时期各胚层组织发育,而且与肿瘤生成密切相关.Gli作为脊椎动物HH信号通路中的锌指核转录因子,与HH信号通路中下游基因的特定序列结合,直接调控HH信号通路目的基因的转录表达,在HH信号通路调控中起核心作用.本文就Gli的在HH信号中的作用机制及可能应用于肿瘤治疗的前景等作简要概述.
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siRNA下调Gli基因表达对肺鳞癌SK-MES-1细胞生物学行为的影响
目的:探讨Gli表达下调对肺鳞癌SK-MES-1细胞周期分布和上皮-间质转化能力的影响及其分子机制.方法:将Gli1和Gli2 siRNA与空白对照siRNA分别转染SK-MES-1细胞48 h,实时荧光定量PCR法检测Gli1、Gli2 mRNA表达水平;Western blot法检测SK-MES-1细胞Gli1、Gli2、Cyclin D1、Cyclin E、E-cadherin、N-cadherin蛋白的表达;流式细胞术检测SK-MES-1细胞周期分布;Transwell侵袭实验检测细胞侵袭能力.结果:与空白对照siRNA组相比,Gli1和Gli2 siRNA可明显抑制SK-MES-1细胞Gli1、Gli2 mRNA及蛋白表达,下调Cyclin D1、Cyclin E、N-cadherin蛋白的表达,增加E-cadherin蛋白表达,将细胞周期明显阻滞在G0/G1期并降低细胞的侵袭能力,差异均有统计学意义(P＜0.01).结论:Gli蛋白表达可能在肺鳞癌的发生发展中具有重要作用,Gli1和Gli2表达下调可导致肺鳞癌细胞周期分布和上皮-间质转化能力的改变,这可能与Cvclin D1、Cyclin E、E-cadherin、N-cadherin蛋白变化相关.
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Sufu的突变位点对Sonic Hedgehog信号通路调控机制的研究
目的:研究髓母细胞瘤患者中发现的Supressor of Fused(Sufu)的突变位点与Sonic Hedgehog(Shh)信号通路异常激活之间的联系,从而揭示其与肿瘤生长发展之间的关系.方法:构建Sufu突变位点的表达质粒,通过定量PCR、蛋白免疫印迹实验检测Sufu突变体对Sufu-/-细胞内源性Gli1表达水平的影响;通过免疫共沉淀检测Sufu突变体蛋白与Gli1的结合情况;通过MTT实验检测Sufu突变体对人髓母细胞瘤细胞(DAOY)生长增殖的影响.结果:定量PCR和蛋白免疫印迹实验发现,过表达Sufu的错义突变体(突变位点H87R)的Sufu-/-细胞中内源性Gli1表达水平接近于过表达野生型Sufu的Sufu-/-细胞,而过表达3个截短突变体(突变位点R146X、R299X、W430X)Sufu-/-细胞中内源性Gli1表达水平相比于野生型明显增高.正常情况下野生型Sufu可以和Gli1蛋白结合,免疫共沉淀实验发现Sufu的突变体都不同程度地破坏了与Gli1蛋白的结合;蛋白周转速率实验发现Sufu的突变体可以通过蛋白酶体途径降解;MTT实验发现Sufu突变体失去了抑制DAOY细胞生长增殖的能力.结论:髓母细胞瘤患者身上观测到的Sufu突变位点可以驱动肿瘤的形成和生长,并通过细胞功能实验证实了Sufu通过结合Gli蛋白从而抑制其功能.
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GANT61诱导食管鳞癌细胞凋亡的作用及其机制
目的 研究Gli抑制剂GANT61诱导人食管鳞癌细胞OE21和KYSE-30凋亡的机制.方法 应用不同浓度(0、10、15 μmol/L)的GANT61处理OE21和KYSE-30细胞24 h后,Western blot观察GANT61作用于OE21和KYSE-30细胞后对Gli1、Gli2、Fas和Bcl-2蛋白表达的影响.流式细胞术观察细胞凋亡及Fas、Bcl-2蛋白的表达.结果 Westemblot显示GANT61可以剂量依赖性显著下调OE21和KYSE-30细胞Gli1、Gli2和Bcl-2蛋白表达,增加Fas蛋白表达.流式细胞术检测显示不同浓度GANT61作用24 h后,OE21和KYSE-30细胞表现出不同程度的细胞凋亡并且呈药物剂量依赖性,与空白对照组相比差异均有统计学意义(P=0.000);与空白对照组相比,OE21和KYSE-30细胞中Bcl-2蛋白表达水平显著降低且呈药物剂量依赖性,差异均有统计学意义(P=0.000);Fas蛋白表达水平显著增加且呈药物剂量依赖性,差异均有统计学意义(P=0.000).结论 GANT61明显诱导细胞凋亡,其作用机制可能与其通过特异性抑制OE21和KYSE-30细胞中Gli1、Gli2表达从而调节Fas和Bcl-2蛋白表达有关.
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Hedghog信号通路与肿瘤发生
0 引言Hh是由英文"刺猬"(hedgehog)简写而来的.这类基因早是在果蝇里发现,果蝇和其他动物一样身体分成多个节段,幼虫的每个节段内一部分有毛、一部分无毛,Hh基因突变使无毛部分变成有毛部分,所以被戏称为"刺猬"基因.果蝇Hh基因是美国霍普金斯大学毕淇实验室在90年代初克隆的,在果蝇只有一个Hh基因,以后多个实验室在高等动物发现有三个Hh基因.Hedgehog通路不仅在胚胎正常发育中起着重要作用,通路的异常还可引发畸形和肿瘤.本文就Hedgehog通路的构成、途径及在胚胎发育和肿瘤形成中的作用、肿瘤治疗的进展进行综述.
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siRNA下调Gli基因影响食管腺癌OE33细胞生长转移的实验研究
目的 研究Gli表达下调对食管腺癌OE33细胞生长转移的影响,并探讨其相关的分子机制.方法 将Gli1、Gli2 siRNA和空白对照siRNA转染OE33细胞48 h,实时荧光定量聚合酶链反应检测OE33细胞Gli1和Gli2 mRNA表达水平;采用Western blot检测OE33细胞中Gli1、Gli2、Cyclin D1、p27、E-cadherin及N-cadherin蛋白的表达水平;流式细胞术检测OE33细胞增殖和细胞周期分布;Transwell实验检测细胞侵袭能力.结果 采用Gli1和Gli2 siRNA抑制Gli1和Gli2 mRNA及蛋白表达后,可下调Cyclin D1和N-cadherin蛋白表达,增加E-cadherin和p27蛋白表达,同时抑制细胞增殖,将细胞周期阻滞在G0/G1期并降低细胞的侵袭能力,与对照组比较,差异有统计学意义(P <0.05).结论 Gli在食管腺癌的生长转移中具有重要作用,敲掉Gli1和Gli2基因表达可抑制食管腺癌细胞周期分布和上皮-间质转化能力,这可能与Cyclin D1、p27、E-cadherin及N-cadherin蛋白变化相关.
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Sonic hedgehog信号通路在神经病理性疼痛模型大鼠中的表达及其意义
目的:观察神经病理性疼痛模型大鼠脊髓组织中(sonic hedgehog,Shh)信号通路的表达及随时间的动态变化规律,探索其在神经病理性疼痛中所发挥的作用.方法:取80只成年SD大鼠,采用随机数字表法均分为假手术组(sham operation group,Sham)与坐骨神经慢性压迫模型(chronic constriction injury of the sciatic nerve,CCI)组.CCI组(n=40)左侧坐骨神经以4.0丝线结扎,Sham组(n=40)不结扎,仅暴露左侧坐骨神经.建模后1、4、7、14、28 d分别对2组大鼠进行一般行为学观察,并测定大鼠机械缩足反射阈值(mechanical withdrawal threshold,MWT);采用Western blot和免疫组化检测大鼠脊髓腰骶膨大部(L4～6节段)的Shh、Gli表达.结果:与Sham组相同时间点比较:CCI组术前MWT(P=0.832)差异无统计学意义,术后其余各时间点均明显降低(P＜0.01)具有统计学意义;CCI组内不同时间点比较:术后第1天MWT开始明显降低(P=0.002),7d达到低值(P=0.027),28d仍处于较低的水平(P=0.003).Western blot结果显示:与Sham组相同时间点比较:CCI组术后1d大鼠脊髓腰骶膨大部Shh、Gli蛋白表达没有明显变化(P-0.215),其余各时间点Shh、Gli蛋白表达均出现明显增加(P＜0.01);CCI组内不同时间点比较:术后7dShh、Gli蛋白表达水平达到大值(P＜0.01),这种高水平的表达可持续到损伤后28 d(P＜0.01).免疫组化结果显示:与Sham组比较:CCI术后第7天Shh、Gli蛋白在相应区域显示染色明显增加(P＜0.01).结论:神经病理性疼痛的发生、发展与Shh通路的激活具有显著相关,其通路蛋白的表达第7天达到峰值,第28天仍处于较高水平.
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脂肪细胞分化成熟过程中瘦素对Hedgehog信号通路的上调作用
目的 研究瘦素(leptin)对Hedgehog (Hh)信号通路的调节作用.方法 使用3T3-L1细胞诱导脂肪细胞分化,实时定量PCR和Western blot法分别检测脂肪细胞分化过程中Hh信号通路关键转录因子胶质瘤相关癌基因同源物(Gli) mRNA和蛋白的表达,以及leptin对其表达水平的影响.结果 在脂肪细胞分化过程中,诱导后的0、4、7、10 d,Gli1、Gli2、Gli3的mRNA和蛋白的表达逐渐受到抑制,以Gli1为显著;而应用100 ng/mL leptin则可以促进Gli1、Gli2、Gli3的mRNA和蛋白表达.结论 在脂肪细胞分化成熟过程中,leptin和Hh具有交互作用,leptin可上调Hh通路信号分子Gli的表达,leptin可能通过激活Hh信号通路发挥抑制脂肪生成作用.
关键词： 脂肪细胞 分化 瘦素(Leptin) Hedgehog信号通路 Gli -
Hedgehog-Gli信号通路调控EMT驱动前列腺癌干细胞特性形成的初步实验研究
目的 探索上皮间质转化EMT与肿瘤干细胞之间潜在联系及相关机制.方法 应用免疫组织化学染色方法检测前列腺癌组织中肿瘤干细胞标志物表达情况.应用Q-PCR及Western blot方法检测分析ARCaPE和ARCaPM细胞中EMT及肿瘤干细胞相关标志物表达水平.应用细胞集落形成实验比较ARCaPE和ARCaPM细胞增殖能力.应用肿瘤克隆球形成实验检测细胞克隆形成和自我更新能力.应用GANT61封闭Hedgehog-Gli信号通路,分析Hedgehog-Gli通路阻断后ARCaPM细胞EMT及干细胞特性的变化.结果 CD44在前列腺癌中表达下调,且与分级相关,高级别(Gleason≥8)前列腺癌组织中下调更明显;Nanog在高级别前列腺癌中有表达增高现象;而CD133在前列腺良性增生中和前列腺癌中均为阴性染色.具有间质细胞样形态的ARCaPM细胞迁移侵袭能力较具有上皮细胞样形态的ARCaPE细胞明显增强,E-cadherin表达降低,N-cadherin、Vim-entin、Snail表达增加.ARCaPM细胞中肿瘤干细胞分子标志物表达增高,其增殖及自我更新能力均明显增强.Gli1在AR-CaPM细胞中表达增高,Gli抑制剂GANT-61可以有效抑制ARCaPM细胞EMT转化,降低其肿瘤干细胞分子标志物表达水平,抑制其增殖及自我更新能力.结论 Hedgehog-Gli信号通路调控的EMT可驱动前列腺癌细胞肿瘤干细胞特性形成.
