胰岛素/PI3K/Akt信号传导通路与子宫内膜癌发生关系的研究

摘要

子宫内膜癌是最常见的妇科恶性肿瘤之一，发病机制至今不清，全世界范围内逐年增长的发病率使得关于其病因及发病机制的研究显得尤为重要。 肥胖、高血压、糖尿病被称为内膜癌三联征，多囊卵巢综合征患者则是年轻内膜癌的高危人群，这些内膜癌高危因素共同的病理生理基础是胰岛素抵抗及继发的高胰岛素血症。作为一种多功能激素，胰岛素除了参与物质代谢的调节，还可通过其下游信号传导通路调控某些细胞的生长与分化，磷脂酰肌醇 3-激酶(PI3K)/Akt 和Ras/MAPK 是两条主要的通路。研究表明胰岛素及其下游信号分子的过度表达或异常激活可能与某些肿瘤的发生有关，而关于胰岛素信号通路与子宫内膜癌相关性的研究鲜见报道。本研究将利用人子宫内膜癌组织以及子宫内膜癌细胞系探讨胰岛素/PI3K/Akt 信号传导通路在子宫内膜癌发生、发展中的作用。 第一部分 胰岛素受体的表达、活化与子宫内膜癌关系的研究 目的：探讨胰岛素受体表达水平、活化程度与子宫内膜癌发生之间的关系以及胰岛素受体活化程度与循环胰岛素水平的相关性。 方法：63例子宫内膜癌、21例非典型增生及22例正常内膜患者均来自天津医科大学总医院妇科。收集临床资料、测量身体指标、检测空腹血清C肽及胰岛素水平。RT-PCR、Western blot 检测内膜胰岛素受体mRNA、蛋白表达水平，免疫共沉淀/Western blot 检测胰岛素受体β亚单位酪氨酸磷酸化程度。 结果：子宫内膜癌组血清 C 肽和胰岛素水平显著高于正常内膜组。无论正常或病理，子宫内膜普遍存在胰岛素受体 mRNA、蛋白表达，其活化水平与空腹血清 C 肽及胰岛素水平呈显著正相关性(r=0.496，0.334)。子宫内膜癌胰岛素受体表达水平及活化程度均高于非典性增生及正常内膜组。非典性增生及正常内膜的胰岛素受体表达量无显著性差异，但非典性增生组胰岛素受体活化水平高于正常对照。子宫内膜样腺癌的胰岛素受体表达水平及活化程度均高于非内膜样腺癌。FIGOⅢ期、细胞分化不良的内膜癌患者其内膜胰岛素受体的表达水平及活化程度均显著增高；盆腔淋巴结转移者胰岛素受体的活化水平也显著增高。 结论：子宫内膜细胞普遍存在胰岛素受体的表达，此为胰岛素信号传导的物质基础。子宫内膜胰岛素受体的活化程度与循环胰岛素水平显著正相关。子宫内膜癌存在胰岛素受体的过度表达及活化，并与不良临床病理特征有关。 第二部分 胰岛素受体底物-1的表达、活化与内膜癌关系的研究 目的：探讨胰岛素受体底物-1(insulin receptor substrate-1，IRs-1)的表达、活化与子宫内膜癌发生之间的关系以及IRS-1、胰岛素受体二者功能状态的相关性。 方法：63例子宫内膜癌、21例非典型增生及22例正常内膜患者均来自天津医科大学总医院妇科。RT-PCR、Western blot检测内膜组织IRS-1 mRNA及蛋白表达水平，免疫共沉淀/Western blot检测IRS-1 蛋白酪氨酸磷酸化程度。 结果：无论正常或病理，子宫内膜普遍存在胰岛素受体底物-1 mRNA 及蛋白的表达。子宫内膜IRS-1 活化水平与空腹血清C肽及胰岛素水平呈显著正相关性(r=0.491，0.259)。子宫内膜胰岛素受体、受体底物二者的活化呈显著正相关性(r=0.691)。子宫内膜癌、非典性增生及正常内膜三组的胰岛素受体底物-1 的mRNA、蛋白表达水平均无显著性差异。子宫内膜癌 IRS-1 活化程度高于非典性增生及正常内膜组，非典性增生组 IRS-1 酪氨酸磷酸化水平高于正常内膜。子宫内膜样腺癌的胰岛素受体底物-1 的活化水平高于非内膜样腺癌。子宫内膜癌胰岛素受体底物-1 的过度活化与细胞分化不良、深肌层浸润、盆腔淋巴结转移以及手术一病理分期的增高有关。 结论：子宫内膜细胞普遍存在胰岛素受体底物-1 的表达，其活化程度与内膜胰岛素受体活化水平以及循环胰岛素水平呈显著正相关，提示胰岛素抵抗状态下，胰岛素在子宫内膜细胞的信号传导在其受体底物水平无显著缺陷。子宫内膜癌存在胰岛素受体底物-1 的过度活化，并与不良临床病理特征有关。 第三部分 P13K/Akt的表达、活化与子宫内膜癌关系的研究 目的：探讨磷脂酰肌醇 3-激酶(P13K)/Akt 的表达、活化与子宫内膜癌发生的关系及其与胰岛素受体、受体底物活化的相关性。 方法：63例子宫内膜癌、21例非典型增生及22例正常内膜患者均来自天津医科大学总医院妇科。RT-PCR 检测内膜组织p85 mRNA 表达：Western blot 检测Akt 蛋白表达水平及活化程度。 结果：无论正常或病理，子宫内膜普遍存在 p85、Akt 表达。子宫内膜 Akt活化水平与空腹血清C肽、胰岛素水平呈显著正相关性(r=0.514，0.490)。子宫内膜Akt活化程度与胰岛素受体、受体底物的活化水平呈显著正相关性(r=0.720，0.681)。不同组别p85mRNA、Akt蛋白表达水平无显著性差异。子宫内膜癌Akt活化程度显著高于非典型增生及正常内膜组，非典性增生Akt活化水平也高于正常内膜组。高手术．病理分期、细胞分化不良、深肌层浸润、腹腔细胞学阳性、浆膜受累以及盆腔淋巴结转移的内膜癌患者Akt活化程度显著增高。 结论：子宫内膜细胞存在胰岛素/P13K/Akt通路信号下传的物质基础。胰岛素抵抗状态下子宫内膜的胰岛素/P13K/Akt通路无显著的信号传导缺陷。子宫内膜细胞癌存在Akt的过度活化，并与不良临床病理特征相关。 第四部分 P13K/Akt 信号通路在胰岛素调节子宫内膜癌细胞增殖、凋亡中的作用 目的：探讨PI3K/Akt通路在胰岛素促内膜癌细胞增殖、抑制凋亡中的作用。 方法：血清饥饿的子宫内膜癌 Ishikawa 3-H-12细胞被分为不同处理组：空白对照组：10<'-6>mol/L 胰岛素处理组；不同浓度(0.1,1,10,50μmol/L)LY294002预处理后再以胰岛素刺激组。Western blot检测各组Akt活化情况，MTT法检测细胞增殖，流式细胞仪检测凋亡。 结果：胰岛素可诱导内膜癌细胞的Akt磷酸化活化，而LY294002则以浓度依赖性方式拮抗胰岛素对Akt的活化，证实内膜癌细胞存在胰岛素/PI3K/Akt通路。MTT 实验显示：胰岛素对内膜癌细胞的增殖具有显著的促进作用，而 LY294002以浓度依赖性方式抑制胰岛素的促增殖作用。流式细胞仪结果显示，胰岛素显著抑制内膜癌细胞的凋亡，LY294002 以浓度依赖性方式拮抗胰岛素的抗凋亡作用。 结论：胰岛素可促进子宫内膜癌细胞增殖、抑制细胞凋亡，PI3K/Akt通路均参与其中。 综上所述，子宫内膜细胞过度表达胰岛素受体，并且内膜细胞胰岛素信号通路无显著缺陷，加之高胰岛素血症的刺激，导致胰岛素/PI3K/Akt通路的过度激活，其促进细胞增殖、抑制凋亡的信号被显著放大，促进了子宫内膜由正常向癌前病变甚至癌的转化过程，并与细胞分化不良、盆腔淋巴结转移、手术.病理分期的增高有关，可能将预示预后不良。

目录

论文说明：缩略词表

声明

前言

第一部分胰岛素受体的表达、活化与子宫内膜癌关系的研究

实验材料

实验方法

实验结果

讨论

小结

第二部分胰岛素受体底物-1的表达、活化与子宫内膜癌关系的研究

实验材料

实验方法

实验结果

讨论

小结

第三部分磷脂酰肌醇3-激酶、Akt的表达和活化与子宫内膜癌关系的研究

实验材料

实验方法

实验结果

讨论

小结

第四部分PI3K/Akt信号传导通路在胰岛素促进内膜癌细胞增殖、抑制凋亡中的作用

实验材料

实验方法

实验结果

讨论

小结

结论

参考文献

文献综述　PI3K/Akt信号传导通路与子宫内膜癌关系的研究进展

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