增殖的组织细胞中糖代谢增强

摘要

目的：糖代谢是生物体内普遍存在的能量代谢过程。在血管损伤和恶性肿瘤组织中的糖代谢活跃，以满足细胞增殖的需要。目前，有关糖代谢异常与增殖性疾病的关系仍尚未完全清晰。本文通过观察小鼠颈总动脉内皮损伤模型、恶性肿瘤及肿瘤细胞系中糖代谢途径关键酶的活性变化，探讨糖代谢与细胞增殖的关系，为理解增殖细胞的糖代谢规律提供实验依据。
　　方法：⑴随机选取C57BL/6小鼠，雄性，8~12周，13只。异氟烷吸入式麻醉，行单侧颈总动脉结扎，设为血管损伤组；对侧颈总动脉不作处理设为假手术组。血管损伤组和假手术组分别于结扎术后14天，心脏灌流后取小鼠颈总动脉并将血管分为两部分，一部分匀浆，提取组织蛋白，分别用Western blot方法和己糖激酶活性测定试剂盒检测血管壁中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（glucose-6-phosphate dehydrogenase，G6PD）的表达和己糖激酶（hexokinase，HK）活性；另一部分取材后，进行脱水、石蜡包埋、切片、免疫组织化学染色法检测糖酵解途径中最后一个关键酶丙酮酸激酶-2（pyruvate kinase-2，PKM2）的表达。⑵收集2014年7月-2015年11月期间河北医科大学第四医院外二科结直肠癌的标本30例，以结直肠癌组织标本为实验组，距肿瘤10 cm以外的正常肠粘膜组织为对照组。标本分为两份，一份放入-80℃冰箱中冻存，随后用Western blot方法检测标本中G6PD、PKM2的表达，用己糖激酶活性测定试剂盒检测HK活性；另一份放入4％的多聚甲醛组织固定液中固定，随后进行脱水、石蜡包埋、切片及免疫组化染色检测G6PD及PKM2的表达。⑶无菌环境下培养人结肠癌肿瘤细胞系HCT116细胞和人正常结肠粘膜上皮细胞系FHC细胞，用Western blot方法检测两种细胞中G6PD和PKM2的表达，用己糖激酶活性测定试剂盒检测HK活性。
　　结果：①C57BL/6小鼠颈总动脉结扎损伤后第14天，Western blot结果显示，损伤侧G6PD的表达明显高于对照侧（P<0.05）；并且HK活性变化趋势与G6PD相似，损伤侧HK的活性明显高于对照（P<0.05）；免疫组织化学结果显示，损伤侧PKM2的阳性颗粒数明显升高（P<0.05）。②Western blot结果显示，30例患者肿瘤组织中G6PD和PKM2的表达水平高于癌旁正常组织(P<0.05)。肿瘤组织中HK活性水平高于癌旁正常组织(P<0.05)；免疫组织化学结果显示，肿瘤组织中G6PD和PKM2的阳性颗粒数高于癌旁正常组织(P<0.05)。③Western blot结果显示，人结肠癌肿瘤细胞系HCT116细胞中 G6PD和PKM2的表达水平高于人正常结肠粘膜上皮细胞系FHC细胞（P<0.05）；HK活性测定结果显示，人结肠癌肿瘤细胞系HCT116细胞中 HK活性水平高于人正常结肠粘膜上皮细胞系FHC细胞（P<0.05）。
　　结论：⑴在血管新生内膜和肿瘤组织细胞中糖代谢关键酶G6PD、PKM2和HK的表达和活性升高。⑵在增殖的细胞中其糖代谢速率加快。

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前言

材料与方法

1 实验材料

1.1 实验动物

1.2 实验细胞

1.3 实验试剂

1.4 主要仪器

2 实验方法

2.1 小鼠颈总动脉结扎模型的制备及分组

2.2 小鼠血管损伤模型标本和人结肠癌组织及正常癌旁组织的取材、固定、包埋、脱水及切片。

2.3免疫组织化学染色

2.4 HCT116和FHC细胞培养

2.5 细胞和组织总蛋白提取及Western blot分析

2.6 HK活性测定

2.7 统计学

结果

1 G6PD、PKM2和HK在血管新生内膜中的表达增高

2 G6PD、PKM2和HK在肿瘤组织中的表达增高

3 G6PD、PKM2和HK在肿瘤细胞株中表达增高

附图

附表

讨论

结论

参考文献

综述:糖酵解酶在非代谢功能中与癌症细胞增殖的关系

致谢

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