Notch3在大鼠肝癌中的表达及其意义
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第32卷第1期2012年2月健康研究
HealthResearchVol.32No.1Feb.2012
收稿日期:2011-10-16
作者简介:邱丽香(1982-),女,浙江龙泉人,本科,护师。DOI:10.3969/j.issn.1674-6449.2012.01.002基础医学
Notch3在大鼠肝癌中的表达及其意义
邱丽香1,翟淑亭2,秦建芬1
(1.浙江大学医学院附属邵逸夫医院护理部,浙江杭州310016;2.杭州市下沙医院普外科,浙江杭州310006)
摘要:目的研究Notch3在大鼠肝癌发生发展中的动态变化。方法二乙基亚硝胺诱导大鼠肝细胞癌的发
生,于4周、8周、12周、16周时取肝脏标本,免疫组化和Westernblot法检测标本中Notch3的表达。
结果随着肝组织损伤加剧,Notch3表达逐渐升高。与正常组相比,肝损伤组、肝硬化组和肝癌组的
Notch3蛋白明显表达增加(P<0.05)。结论Notch3参与了大鼠肝癌发生的全过程,并且随着肝损
伤的不断加剧,其表达也逐渐上升。Notch3信号的激活可能是肝癌发生的一项重要机制。
关键词:Notch3蛋白;肝癌
中图分类号:R735.7文献标识码:A文章编号:1674-6449(2012)01-0004-03
ExpressionofNotch3inRatLiverCancerandItsEffect
QIULi-xiang1,ZHAIShu-ting2,QINJian-fen1
(1.DepartmentofNursing,TheSirRunRunShawHospital,SchoolofMedicine,ZhejiangUniversity,Hangzhou,Zhejiang
310016,China;2.DepartmentofGeneralSurgery,HangzhouXiashaHospital,Hangzhou,Zhejiang310006,China)
Abstract:ObjectiveObjectiveToinvestigatethedynamicchangesofNotch3inthedevelopmentandprogressionof
hepaticcarcinomainrats.MethodsHepatocarcinomawasinducedbydiethylinitrosamine.Liverspecimensweretaken
atweek4,8,12and16fordetectionofNotch3expressionusingimmunohistochemicalandWesternblotmethods.Results
Notch3expressionincreasedgraduallywiththeworseningofhepaticinjury.Therewerestatisticallysignificantincreases
ofNotch3proteinexpressioninhepaticinjurygroup,hepaticcirrhosisgroupandhepatocarcinomagroupascomparedtothe
normalcontrolgroup(P<0.05).ConclusionsNotch3participatesinthewholeprocessofhepatocarcimadevelopment
andprogressioninrats.IncreasedexpressionofNotch3isassociatedwiththeworseofhepaticinjury.Theactivationof
Notch3maybeanimportantmechanismforthedevelopmentofhepatocarcinoma.
Keywords:Notch3protein;hepatocarcinomaNotch信号通路在哺乳动物的胚胎形成中扮演
重要的角色,作为一种进化上相对保守的细胞相互
作用机制,维持着细胞增殖、分化、凋亡之间的平衡,
对细胞分化命运起决定性作用。目前在人类中发现
了Notch蛋白家族的4个同源体,包括Notch1、
Notch2、Notch3、Notch4。1991年Notch1在人类T淋
巴母细胞白血病中被首先鉴定出来,首次提示了
Notch信号通路与肿瘤相关。目前在肝癌中针对
Notch3的研究还较少。本实验拟在已建立二-乙
基亚硝酸胺(diethvlnitrosamine,DEN)诱发性肝癌
模型的基础上,模拟人体肝癌发生发展过程,选择
Notch3作为主要检测指标探讨Notch信号通路在肝
癌发生发展过程中的作用,为阐明肝癌发生发展机
制提供实验依据,为肝癌早期诊断和特异性药物开
发等提供新思路。[1]
1材料和方法
1.1试剂和仪器DEN(Sigma)、兔来源Notch3抗
体(SantaCruzBioteehnology,Inc.)、非生物素超敏
二步法免疫组织化学检测试剂盒(北京中杉金桥生
物技术有限公司)、德国莱卡公司的ASP300组织脱
水机、EG1160石蜡包埋机、BM2155组织切片机、日
本Olympus公司的BX31数码显微照相系统。
1.2大鼠肝癌模型的建立和标本收集雄性SD
大鼠,体重200~250g,共40只,随机分为模型组
(32只)和对照组(8只),模型组饲以含0.08‰DEN
的饮水,连续16周;对照组8只常规自由饮水。于
实验4、8、12、16周处死动物,取肝脏标本置液氮中
保存。
1.3Notch3蛋白在肝组织中表达的测定
1.3.1免疫组化法部分标本置于4%多聚甲醛
中固定,常规石蜡包埋,连续切片,脱蜡至水,微波热
修复。
1.3.2Western-Blot法部分标本切碎后置超声波
粉碎仪中低温粉碎,加入细胞裂解液提取组织蛋白。
1.4统计学处理数据资料应用SPSS13.0软件处
理,p<0.05有显著性差异,p<0.01有极显著差异。
2结果
2.1免疫组化法观察各组Notch3蛋白表达情况
免疫组化显示阳性着色定位于细胞浆,呈棕黄色,均匀弥漫性。正常组:肝细胞未见阳性染色(封三图
1),胆管上皮细胞上偶见阳性表达的细胞。肝细胞
损伤期:造模后第4周开始,门管区周围细胞首先呈
Notch3蛋白阳性着色(封三图1),可见部分Notch3
蛋白阳性细胞沿胆管上皮横断面呈环状排列,在肝
小叶内也偶见一些阳性表达的细胞。造模后第8
周,门管区Notch3蛋白阳性细胞有向肝小叶内穿插
生长的趋势(封三图1)。肝细胞增生硬化期:肝组
织的正常结构已被大量的假小叶取代,此期Notch3
蛋白表达阳性细胞增多,主要分布于门管区、肝小叶
的周边及非典型增生结节内,其中以门管区居多,并
呈现向肝小叶内无序穿插生长的趋势(封三图1),
在增生的小叶间胆管的上皮细胞中也有Notch3蛋
白表达。在脂肪变性的肝细胞质中也可见表达。肝
细胞癌变期:癌周组织中有大量的Notch3蛋白表达
阳性肝细胞,癌结节中或肝癌组织中Notch3蛋白表
达更高(封三图1)。
2.2Western-Blot法观察各组Notch3蛋白表达情
况WB结果显示Notch3蛋白在肝癌发生过程中呈
逐渐上升趋势(图1)。正常组:肝组织未见Notch3
蛋白表达。肝细胞损伤期:4周时肝组织中Notch3
蛋白表达明显增加,到8周时增加更为明显,与正常
组比较有显著差异(P<0.05)。肝细胞增生硬化
期:至12周时随着肝脏正常结构破坏,假小叶形成,
Notch3蛋白表达较损伤期进一步升高,与正常组相
比有极显著差异(P<0.01)。肝细胞癌变期:癌周
组织Notch3蛋白表达明显增高,在癌组织中的表达
最高,与正常组(P<0.01)、肝细胞损伤组(P<
0.01)、肝硬化组(P<0.05)相比均有显著性差异
(表1)。
图1Western-Blot法观察正常肝组织及肝癌
组织中Notch3蛋白表达情况5第1期邱丽香,等:Notch3在大鼠肝癌中的表达及其意义表1各组各种蛋白的相对含量
Notch3/GAPDHN4W8W12W16W条带一00.08850.22010.47240.8122条带二0.02210.13960.16640.42350.8329条带三0.01250.10010.23790.56180.7356平均值0.0115330.10940.208133*0.4859**0.793567**方差0.0110820.0267890.0372220.0701310.051256
*与正常组比较,P<0.05;**P<0.01
3讨论
Notch信号通路与Wnt和Hegehog信号通路一
起是公认的哺乳动物胚胎发育过程中的三条重要信
号通路,在胚胎干细胞分化形成各组织、器官的过程
中发挥重要作用[2-3]。Notch信号通路相对保守,在
成熟细胞中的表达较少,本研究发现Notch3蛋白在
肝癌发生过程中表达逐渐升高,证明了Notch3蛋白
确实参与了肝癌发生的整个过程。
Notch3蛋白在癌组织中高表达在其他肿瘤中
早有报道[4]。在对肺癌的研究中发现抑制Notch3
的表达可以在一定程度上抑制肿瘤生长[5]。在对
特殊类型的脑肿瘤的研究中发现,Notch3甚至是以
癌基因的形式发挥作用,促进肿瘤的发生[6]。
Notch3在肝癌的研究相对滞后,但是仍然有研究指
出肝癌细胞株HepG2有异常高水平的Notch3含
量[7],而进一步的研究还发现不仅是Notch3蛋白,
Notch4蛋白在人类肝癌组织中也有异常的高表
达[8]。但是对于整个肝癌发生的过程来讲,Notch3
蛋白究竟发挥了何种作用,目前的研究尚不能完全
揭示。而本文通过动物模型模拟肝癌发生发展的全
过程,有力地证明了Notch3蛋白在肝癌的发生中所
起的决定性作用。
既往研究还发现,低水平表达的Notch1蛋白能
促进肿瘤生长,而持续激活Notch1信号却能诱导肿
瘤细胞生长抑制[9]。本研究结果表明,当正常肝组
织受到损伤时,Notch3信号迅速被激活,并且随着
损伤的不断加重,Notch3的表达也不断上升。因而
我们可以推测,在肝脏损伤的初始阶段,Notch1信
号和Notch3信号可能同时被激活,然而随着损伤的
加重,Notch3信号表达增强,而Notch1信号则不断
削弱,最终导致了平衡被打破,肿瘤得以形成。目前原发性肝癌的发病机制仍未阐明,以往研
究认为病毒感染和外界化学刺激是诱发肝癌的两大
因素。本文采用的模型是化学诱导的方法,而临床
上尚有大量的肝癌病人是由慢性肝炎发展而来,与
化学刺激的致病机制有所不同。尽管如此,Notch3
信号参与肝癌的发生仍是不争的事实,肝组织中
Notch3信号的异常活化可能是发生肝癌的一个重
要标志,而通过抑制Notch3信号的激活来治疗甚至
预防肝癌有可能是今后肝癌研究的一个重要方向。
参考文献:
[1]李廷铎,王东,李笑岩,等.Patched蛋白在肝癌发生发展过程中的
表达及意义[J].解剖学研究,2009,31(4):245-248.
[2]TakebeN,HarrisPJ,WarrenRQ,etal.Targetingcancerstemcells
byinhibitingWnt,Notch,andHedgehogpathways[J].NatRev