蛋白水解诱导因子PIF在肿瘤恶液质中的体外研究

【摘要】癌性恶液质(cancercachexia,CC)是肿瘤的特征之一。CC表现为厌食、贫血、蛋白质分解增加、瘦组织群丢失、进行性体重下降、消瘦甚至器官功能受损。其中肌肉等瘦组织群减少,肌肉进行性分解丢失是其最显著的特征,常使病人生活质量下降并导致病人对抗癌治疗的耐受性下降,并最终导致病人的死亡。研究表明,恶病质病人尿中,可以检测到一种硫酸化的糖蛋白,而在由于外伤而体重减轻者、无或轻微体重减轻的肿瘤病人却检测不到该物质。因其能在离体的骨骼肌和体外小鼠成肌细胞直接诱导肌肉蛋白的分解代谢,故命名为蛋白水解诱导因子(PIF)。PIF与CC导致的肌肉蛋白分解直接相关。研究PIF在恶液质发生中的作用机制意义重大。本课题拟研究PIF在CC发生中的作用位点,为其寻找合适的干预,以期将来更好的治疗临床恶液质。课题的第一部分,我们通过检测临床恶性肿瘤恶液质病人的尿液中的PIF阳性率,并与良性疾病以及肿瘤非恶液质比较。初步了解消化道常见几种恶性肿瘤中尿PIF的表达情况；第二部分,我们研究PIF对体外小鼠成肌细胞的作用,探讨其在骨骼肌蛋白分解通路中的可能的作用位点,并予以临床常用于治疗CC的药物进行干预。我们发现,临床上消化道CC的病人尿中,PIF表达一定的阳性率。而肿瘤非恶液质与非肿瘤消瘦病人尿液中,PIF没有表达。PIF诱导骨骼肌蛋白分解通过PI3K-Akt途径进行。而5’-dFUrd和EPA可以通过阻断这一途径减轻骨骼肌蛋白分解,从而治疗CC。第一部分蛋白水解诱导因子在肿瘤恶液质病人尿液中的检测[目的]检测临床消化道恶性肿瘤CC病人的尿液中PIF的表达情况,了解其是否在消化道恶性肿瘤CC病人中存在特异性表达。[方法]采取28例消化道恶性肿瘤恶液质,13例消化道恶性肿瘤非恶液质和12例非肿瘤消瘦患者尿液,通过WesternBlot法检测其中PIF的表达。[结果]28例CC患者尿液中,胃癌、肠癌、胰腺癌CC患者尿液中PIF阳性率分别为,66.67%、57.14%、37.50%,总PIF阳性率为53.57%。而其他两组均无一例表达。[结论]PIF为肿瘤特异性产生,并可于CC患者尿液中检出,肿瘤非恶液质以及其他消瘦患者尿液中不表达PIF。第二部分蛋白水解诱导因子在体外细胞中的研究[目的]寻找PIF在蛋白水解过程中的作用机制及其可能存在的作用位点,了解PIF在PI3K-Akt途径中的作用位点,并运用药物进行干预,探讨临床常用与治疗CC的两种药物的作用机理。[方法]通过PIF作用离体小鼠C2C12细胞,设定PIF诱导Akt磷酸化的时间和浓度节点。观察细胞形态以及测定细胞中Akt磷酸化程度,并使用LY294002,5’-dFUrd,EPA三种药物进行干预。[结果]PIF能够成功诱导hkt的磷酸化。并在4nM浓度下作用后半小时达到峰值。LY294002(PI3K特异性抑制剂),EPA可以阻断这一途径。而5’-dFUrd则不能。[结论]PIF通过激活Akt的磷酸化从而引发下游的蛋白水解途径,这个过程是通过P13K来实现的。EPA亦可能通过阻断这一途径来减轻蛋白水解。而5’-dFUrd治疗恶液质则不是通过这一途径实现的,可能存在其他机制。
【作者】韩寅嵩；
【导师】吴国豪；
【作者基本信息】复旦大学，外科学（专业学位），2011，博士
【关键词】癌性恶液质；蛋白水解诱导因子(PIF)；PI3K-Akt途径；EPA；5’-dFUrd；

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