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目的:肝细胞肝癌(Hepatocellular carcinoma; HCC)是全世界最常见的恶 性肿瘤之一;每年新增病例数近百万;尤其在我国;其死亡率居第二位;五年生存率低于百分之五;可见肝癌是全球和我国亟待解决的严重健康问题。近年来;多项研究发现;肝癌的发生与代谢酶;代谢性疾病存在相关性;为肝癌的研究开辟了新路径。 人谷胱甘肽S-转移酶ζ1 (Glutathione S-transferase Zeta 1;GSTZ1)是谷胱甘肽硫-转移酶超家族中的一员;其包括两种活性;一种是催化谷胱甘肽与有害物质结合;另一种是参与苯丙氨酸和酪氨酸的分解代谢;催化马来酰乙酰乙酸转化为延胡索酰乙酰乙酸[1]。统计分析发现;肝癌中GSTZ1的表达相较于癌旁组织显著降低;并随着肝癌的进展; GSTZ1表达逐渐减少[2]。但是目前GSTZ1与肝癌发生发展的分子机制尚不清楚。 粘附连接是一种普遍存在的细胞间连接;主要通过胞质区的蛋白跟微丝相互贯穿而形成;与肿瘤细胞的迁移及侵袭能力密切相关[3]。本实验的研究目的是明确GSTZ1对肝癌细胞增殖;迁移能力的影响;并探索其与粘附连接信号通路的相互关系。 首先我们构建了GSTZ1重组腺病毒;然后初步研究GSTZ1调控粘附连接信号通路(Adhesion junction pathway)靶基因SMAD3、IGF1R等;影响肝癌细胞的迁移能力。 方法:PCR 扩增 GSTZ1 cDNA 序列并克隆到腺病毒载体pAdTrack-TO4;构建重组腺病毒质粒pAdTrack-GSTZ1;将重组质粒用Lipofectamine 2000转染至HEK293细胞中;包装、扩增成高滴度重组腺病毒AdGSTZ1。SMMC-7721细胞分为3组:Mock组、AdGFP组和AdGSTZ1组;Mock组为空白对照组;AdGFP组为腺病毒感染对照组;AdGSTZ1 组为腺病毒 AdGSTZ1 实验组。然后;通过 Transwell实验和 MTS 实验观察其对肝癌细胞迁移增殖能力的影响;进一步经Real-time PCR及Western blot研究GSTZ1通过调控粘附连接信号通路关键分子影响肝癌细胞的迁移。 结果:成功构建了高滴度重组腺病毒AdGSTZ1;经Western blot鉴定GSTZ1 在 SMMC-7721 细胞中的表达。Transwell 实验结果表明; AdGSTZ1组与Mock组及AdGFP组相比;能够明显抑制人肝癌细胞的迁移能力;与 Mock 组相比;抑制率为 68.1%±1.63%(P=0.000);与AdGFP 组相比;抑制率为 50.7%±0.99%(P=0.000)。MTS 实验结果表明;AdGSTZ1 组在 72 h 和 96 h 的吸光度值分别为 1.13±0.08 和1.28±0.07;AdGFP组72 h和96 h的吸光度值分别为1.28±0.03和1.45± 0.03;AdGSTZ1组在96 h的吸光度值与对照组相比明显降低;差异有统计学意义(P<0.01)。另外Real-time PCR及Western blot结果显示;与Mock组和AdGFP组相比;AdGSTZ1感染细胞内粘附连接信号通路中靶基因SMAD3、IGF1R等的表达明显降低。Real-time PCR结果显示; AdGSTZ1 组与 AdGFP 组相比; TGFBR1 相对表达量为 0.58±0.13 (P=0.01; t=4.609);SMAD3相对表达量为0.51±0.08 (P=0.000; t=8.03); ERBB2相对表达量为0.46±0.09 (P=0.000; t=9.384);IGF1R相对表达量为 0.45±0.02 (P=0.000; t=14.48) ; FARP2 相对表达量为 0.37±0.13 (P=0.028; t=7.082)。Western blot表明;SMAD3组中;AdGFP组的蛋白相对表达量为 0.96±0.18 ; AdGSTZ1 实验组的蛋白相对表达量0.39±0.005 (P=0.001)。IGF1R 组中;AdGFP 组的蛋白相对表达量为0.97±0.05;AdGSTZ1实验组的蛋白相对表达量0.44±0.02 (P=0.000)。 上述实验结果表明;GSTZ1可以抑制肝癌细胞的增殖和迁移能力;并且AdGSTZ1感染细胞内粘附连接信号通路中靶基因SMAD3等的表达明显降低。 结论:GSTZ1 通过调控粘附连接信号通路相关靶基因的表达抑制肝癌细胞的迁移。