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《重庆医科大学》 2007年
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Hath1基因在结肠癌发病中的作用

朱代华  
【摘要】: Hath1基因与果蝇属atonal基因和鼠Math1基因染色体同源,定位于人染色体4q22,mRNA长1065bp,编码蛋白Ath1(38KD)。Ath1是一个碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)转录因子,而bHLH转录因子是干细胞分化的调节因子。近年来的研究表明,与人Hath1基因同源的鼠Math1基因,除了能促进鼠小脑颗粒神经元和内耳毛细胞的成熟外,还促进鼠的肠分泌细胞包括杯状细胞的终末分化,并诱导粘蛋白2 (mucin2,Muc2)的表达,但Hath1基因(Ath1蛋白)在结肠癌发病中的作用尚不清楚。另一方面,在结肠癌发生的渐进累积过程中,杯状细胞逐渐减少,在结肠癌中,杯状细胞明显减少甚至消失。除发病率较低的粘液腺癌和印戒细胞癌外,大多数结肠癌中的粘蛋白都明显减少。因此我们推测Hath1基因与结肠癌的发病有关,并作了以下的实验设计。 收集12例非粘液型结肠腺癌患者的正常粘膜、癌旁粘膜和癌组织,通过Real Time RT-PCR和S-P免疫组织化学方法,测定这3种结肠组织中Hath1 mRNA、Muc2 mRNA和Ath1蛋白、Muc2蛋白的表达;同时也测定这些指标在结肠癌细胞系HT29细胞中的表达;通过转化pcDNA3.1(+)-Hath1到结肠癌细胞系HT29细胞中,用G418筛选稳定表达株,并行裸鼠肿瘤移植实验和软琼脂克隆形成实验,以了解Hath1基因对肿瘤增殖的影响;通过Real Time RT-PCR和S-P免疫细胞化学方法,了解在强制表达Hath1基因后,Hath1 mRNA、Muc2 mRNA、细胞周期调节因子Cyclin D1和P27表达量的变化。 实验结果显示:⑴在人结肠正常粘膜、癌旁粘膜和癌组织中,Hath1 mRNA的相对表达量分别是6.15±1.83、3.37±1.27、0.35±0.12,俩俩比较均有显著差异(P 0.01); Muc2 mRNA的相对表达量分别是2.24×105±7.39×104、5.12×104±6.19×103、8.03±0.97,俩俩比较均有显著差异(P 0.01);Ath1阳性表达的面密度值分别是0.1716±0.0761、0.1585±0.0961和0.0598±0.0162,癌组织中的表达量与正常粘膜、癌旁粘膜中的表达量相比有显著差异(P 0.05);Muc2阳性表达的面密度值分别是0.1634±0.0515、0.1611±0.0753和0.0652±0.0259,癌组织中的表达量与正常粘膜、癌旁粘膜中的表达量相比有显著差异(P 0.05)。⑵HT29细胞中Hath1 mRNA和Muc2 mRNA的相对表达量分别是2.0×10-2±7.63×10-3和2.46×10-4±1.0×10-4,表达量都很低。⑶HT29细胞未转化组、转化pcDNA3.1(+)组和转化pcDNA3.1(+)-Hath1组的Hath1 mRNA相对表达量分别是2.0×10-2±7.63×10-3、1.96×10-2±6.62×10-3、507.83±115.93,转化pcDNA3.1(+)-Hath1组的Hath1 mRNA表达量与另外两组相比均有显著差异(P 0.01); Muc2 mRNA相对表达量分别是2.46×10-4±1.0×10-4、2.43×10-4±9.57×10-3、3.41×10-2±9.93×10-3,转化pcDNA3.1(+)-Hath1组的Hath1 mRNA表达量与另外两组相比均有显著差异(P 0.01);⑷HT29细胞未转化组、转化pcDNA3.1(+)和转化pcDNA3.1(+)-Hath1组的Ath1阳性表达的相对面密度值分别是0.2094±0.0667、0.2153±0.0694、0.4736±0.0895,转化pcDNA3.1(+)-Hath1组与另外两组比较均有显著差异(P 0.005);Cyclin D1阳性表达的相对面密度值分别是0.0422±0.0122、0.0389±0.0108、0.0197±0.0075,转化pcDNA3.1(+)-Hath1组与另外两组比较均有显著差异(P0.005); P27阳性表达的相对面密度值分别是0.0143±0.0064、0.0136±0.0071、0.0377±0.0161,转化pcDNA3.1(+)-Hath1组与另外两组比较均有显著差异(P 0.001);⑸在裸鼠肿瘤移植实验中,HT29细胞未转化组、转化pcDNA3.1(+)组和转化pcDNA3.1(+)-Hath1组在第30d时肿瘤的体积(mm~3)分别是3077.8±1717.7、2740.8±1038.5、225.4±168.4,转化pcDNA3.1(+)-Hath1组与另外2组比较,差异有显著性(P 0.005);⑹在软琼脂克隆形成实验中,HT29细胞未转化组、转化pcDNA3.1(+)组和转化pcDNA3.1(+)-Hath1组的克隆形成率分别是(9.33±1.21)%、(8.50±1.05)%、(3.83±0.75)%,转化pcDNA3.1(+)-Hath1组与另外2组比较,差异有显著性(P 0.01)。 由此,我们可以得出以下结论:⑴人结肠癌和结肠癌细胞系HT29细胞中Muc2基因和Hath1基因的表达下调;⑵强制表达Hath1基因能抑制HT29细胞的增殖;⑶Hath1基因表达的上调引起Cyclin D1表达的下调和P27表达的上调;⑷Muc2基因是Hath1基因的下游基因。总之,Hath1基因表达下调与结肠癌的发病有关,Hath1基因可通过上调P27和下调Cyclin D1的表达来抑制结肠癌细胞系的增殖。
【学位授予单位】:重庆医科大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:R735.35

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