糖酵解途径在肝细胞癌生长、增殖中的作用研究

摘要

研究背景： 肝细胞癌是我国常见的恶性肿瘤之一，其发病率和死亡率均有逐年上升趋势。肿瘤细胞的主要能量来源于糖的代谢；氧化磷酸化和糖酵解是葡萄糖在体内氧化分解的两条主要途径。肿瘤细胞通过胞膜上的葡萄糖转运体（GLUT）将葡萄糖转运入细胞内，生成丙酮酸，这一过程称为“糖酵解”。丙酮酸在缺氧条件下转化成乳酸，而在有氧条件下经线粒体氧化磷酸化（OXPHOS）代谢后产生能量。肿瘤细胞活性状态与其所获得的能量紧密相关。恶性肿瘤的迅速生长，常出现摄入细胞内的葡萄糖量剧增、糖酵解活性提高和乳酸堆积的现象；即使在组织氧气供应充足的条件下，葡萄糖依然向乳酸转换，产生乳酸堆积，这种葡萄糖的代谢过程称为有氧糖酵解或“Warburg效应”。目前，国内外对肿瘤与糖代谢相关研究甚少，肝细胞癌与糖代谢关系尚无明确报道，本实验通过检测肝癌组织及肝癌细胞中 GLUT-1、VEGF、HIF-1a表达和糖酵解途径中的关键酶，以及在缺氧及常氧、低糖等条件下肝癌细胞生长情况，进一步明确糖酵解途径在肝癌细胞生长、增殖中的作用，及与肿瘤组织微环境中血管形成的关系，以期对肝癌葡萄糖摄取及利用有更明确的认识，是否可通过抑制肝癌对葡萄糖利用及糖酵解途径中的关键酶达到抑制肝癌生长及转移的目的，期望为进展期肝细胞癌的治疗提供新的理论和基础实验依据。 研究目的： 希望通过该研究来验证肝细胞癌是否主要通过糖酵解途径来获取能量，以期对肝癌葡萄糖摄取及利用有更明确的认识，是否可通过抑制肝癌对葡萄糖利用及糖酵解途径中的关键酶切断能量来源，从而达到抑制肿瘤生长及转移的目的，为进展期肝癌寻找新的治疗靶点提供理论和实验依据。 研究方法： 通过免疫组织化学方法检测肝癌组织及正常肝组织中 GLUT-1、VEGF、HIF-1a的表达；RT-PCR检测丙酮酸激酶PK、己糖激酶HK、乳酸脱氢酶LDH在肝癌及正常肝组织中表达情况；建立肝细胞癌缺氧模型，使肝癌细胞分别在缺氧、常氧、低糖、缺氧+低糖条件下培养，通过Western Blot检测GLUT-1、HIF-1a表达情况，并比较各组间细胞生长抑制率。 结果： 本研究结果发现，在肝细胞癌组织中GLUT-1、HIF-1a、VEGF蛋白表达明显高于正常肝组织，差异具有统计意义（P<0.05）。本实验通过 RT-PCR实验方法检测发现在己糖激酶HK、丙酮酸激酶PK、乳酸脱氢酶LDH三个关键酶的mRNA表达水平明显高于正常肝组织，差异具有统计学意义（P<0.05）。将肝癌细胞分别在缺氧及常氧条件下培养24h，结果发现两组肝癌细胞生长抑制率无明显差异（P>0.05），通过Western Blot实验检测两组细胞中GLUT-1表达情况，结果发现缺氧并未影响肝癌细胞对葡萄糖的摄取利用，两组间无明显差异（P>0.05）。然而，当肝癌细胞在（缺氧+低糖）条件下培养24h后肝癌细胞HIF-1a蛋白表达明显下调，肝癌细胞的生长受到明显抑制（P<0.05）。 结论： 通过本研究结果表明GLUT-1、HIF-1a、VEGF蛋白在肝癌组织中高表达，可能同肝癌细胞恶性转化、生长、侵袭存在着密切关系。而肝癌组织中 HK、PK、LDH mRNA表达水平明显高于正常肝组织，进一步证实了肝癌细胞通过糖酵解途径作为主要产能方式，为肝癌细胞生长、侵袭提供主要能量来源。以上相关蛋白及关键酶均可作为靶点切断肿瘤能量供应，为肝癌治疗提供新策略及思路。

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前言

材料与方法

1、材料

2、方 法

3、统计学分析

结果

一、免疫组化法检测肝癌组织及正常肝组织中GLUT-1表达

二、免疫组化法检测肝癌组织及正常肝组织中VEGF表达

三、免疫组化法检测肝癌组织及正常肝组织中HIF-1a表达

四、RT-PCR检测PK、HK、LDH 在肝癌及正常肝组织中表达情况

五、1.1、肝癌细胞在缺氧条件及常氧条件下培养比较

六、1.1、缺氧及低糖条件下对肝癌细胞生长的影响

讨论

结论

参考文献

综述：肝细胞癌与糖代谢的关系研究进展

致谢