TNF-α通过NF-κB调控TWIST表达诱导下咽癌Fadu细胞发生EMT和转移的机制研究

摘要

第一部分 TWIST诱导下咽癌FaDu细胞发生EMT并促进其转移的机制研究
　　实验目的:一方面探讨TWIST的表达变化对下咽癌FaDu细胞发生上皮细胞-间充质转化(EMT)的影响及其促进下咽癌FaDu细胞发生迁移、侵袭、转移的内在机制;另一方面探讨TWIST在下咽癌组织中的表达及其与临床病理资料的关系。实验方法:体外实验部分，实验分组为TWIST过表达载体组(pcDNA3.1-TWIST)及其对照组，TWIST沉默载体组(MicroRNA-TWIST)及其对照组，利用脂质体2000转染下咽癌FaDu细胞，并利用Western blot的方法，验证TWIST蛋白在上述两种载体及对照组中的表达情况;利用倒置相差显微镜，观察TWIST过表达对下咽癌FaDu细胞形态的影响;利用Transwell小室实验，观察TWIST过表达对下咽癌FaDu细胞的迁移和侵袭能力的影响;Western blot检测TWIST过表达和沉默时分别对E-cadherin和N-cadherin表达的影响;体内实验部分，采用免疫组织化学的方法，检测TWIST在下咽癌肿瘤组织和癌旁组织中的表达情况，并分析其表达与临床病理资料（年龄，性别，肿瘤的大小、分化、淋巴结转移）的关系。
　　实验结果:Western blot结果显示:TWIST在pcDNA3.1-TWIST组中较对照组表达升高，在miR-TWIST组中较对照组表达降低;倒置显微镜观察Fadu细胞的形态改变，结果显示:在pcDNA3.1-TWIST组中，细胞表现为长条梭形，细胞处于松散状，细胞间的极性丢失，细胞间的粘附性降低;TranswellTM小室实验发现，迁移实验中，pcDNA3.1-TWIST组的细胞迁移数是对照组的1.8倍(P＜0.05)，表明TWIST过表达能增强Fadu细胞迁移能力;侵袭实验中，pcDNA3.1-TWIST组中，细胞浸润数是对照组的1.6倍(P＜0.05)，表明TWIST过表达同样能增强Fadu细胞侵袭能力。检测TWIST变化对E-cadherin和N-cadherin的影响，Western blot结果显示:在pcDNA3.1-TWIST组中，TWIST表达升高时，E-cadherin表达降低，N-cadherin升高;在miR-TWIST组表达，TWIST表达降低时，E-cadherin升高，N-cadherin表达降低，表明TWIST促进Fadu细胞发生了EMT。利用免疫组织化学的方法，检测下咽癌组织和癌旁组织中TWIST的表达，结果显示:TWIST在下咽癌组织中有表达，癌旁组织中未见表达。TWIST在下咽癌组织的细胞核和细胞质均有表达，但细胞质中表达更明显;研究TWIST表达与临床病理资料的关系，结果显示:TWIST表达与下咽癌的分化(P=0.038)，肿瘤大小(P=0.048)，淋巴结转移(P=0.044)有关;而TWIST表达与病人性别、年龄无关(P＞0.050)。
　　实验结论:本实验，体外实验首先证实了TWIST在pcDNA3.1-TWIST组中较对照组表达升高，在miR-TWIST组中较对照组表达降低，表明TWIST过表达载体和沉默载体构建成功并在细胞内发挥作用，其作为后续的基础。TWIST的过表达能影响Fadu细胞的形态改变，并促进Fadu细胞的迁移和侵袭能力;TWIST变化导致E-cadherin和N-cadherin的表达变化，表明TWIST诱导Fadu细胞发生EMT;体内实验部分，研究发现TWIST在下咽癌组织中表达，且其表达与下咽癌组织的分化、肿瘤大小、淋巴结转移有关，与年龄、性别无关。通过体内外实验发现，TWIST的表达与下咽癌组织的分化、肿瘤大小、淋巴结转移有关，且能促进下咽癌Fadu细胞发生迁移、侵袭、转移的内在机制，是TWIST通过促进下咽癌发生EMT和调控E-cadherin和N-cadherin表达实现的。
　　第二部分 TNFα通过NF-κB通路调控TWIST表达诱导下咽癌Fadu细胞发生EMT的机制研究
　　实验目的:上皮细胞-间充质转化(EMT)的发生在肿瘤转移中发挥重要作用，TNFα能促进肿瘤的侵袭和转移，其机制可能与EMT的发生有关。但是具体的机制并不清楚，所以，本实验研究意在探讨TNFα对下咽癌细胞Fadu发生EMT及侵袭转移能力的影响，并深入阐释其内在可能的机制。
　　实验方法:以下咽癌Fadu细胞为实验材料， TNFα(10 ng/ml)处理组为实验组，TNFα(10 ng/ml)未处理组为对照组。TNFα(10 ng/ml)作用Fadu细胞24 h，利用细胞划痕-愈合实验，检测不同组细胞的运动能力，观察TNFα(10 ng/ml)对FaDu细胞的运动能力的影响;采用Transwell实验，检测不同组细胞的迁移和侵袭能力，观察TNFα(10 ng/ml)对下咽癌FaDu细胞迁移和侵袭能力的影响;利用倒置相差显微镜观察细胞形态变化，探讨TNFα(10 ng/ml)对下咽癌FaDu细胞形态的影响;利用细胞免疫荧光染色及共聚焦荧光显微镜检测不同组中上皮间充质标志物E-cadherin，N-cadherin表达，观察TNFα(10 ng/ml)对E-cadherin，N-cadherin表达的影响;为了进一步明确TNFα(10 ng/ml)对E-cadherin，Vimentin的影响，采用Western blot检测TNFα(10g/ml)处理FaDu细胞不同时间(0h，1h，3h，5h)时E-cadherin，Vimentin的表达;为了进一步探讨TNFα(10 ng/ml)对E-cadherin，Vimentin影响的机制，采用了Western blot和免疫荧光染色及共聚焦荧光显微镜，检测TNF(10 ng/ml)处理FaDu细胞不同时间(0h，1h，3h，5h)时TWIST，p65的表达变化;为了研究TNFα对p65的影响，同时检测TNFα(10ng/ml)处理FaDu细胞不同时间(0h，1h，3h，5 h)时p-Ikk及p-Iκ Bα表达变化;为了研究p65对TWIST的影响，利用NF-κB特异性抑制剂(BAY11-7082)和siRNA-p65质粒，降低p65表达，同时利用Western blot检测各组中TWIST的表达变化。
　　实验结果:TNFα作用细胞24 h后，TNFα处理组中，细胞的运动速度比对照组明显加快;迁移实验中，处理组和对照组细胞数分别是276±38，124±15，差异具有统计学意义（P＜0.05）;浸润实验中，TNFα处理组和对照组细胞数分别是95±3，63±6，差异具有统计学意义（P＜0.05）;TNFα(10 ng/ml)作用后，Fadu细胞形态发生明显变化，TNFα处理组的细胞极性丢失，细胞呈长梭形，分散状，细胞间的粘附性降低等间充质细胞表型，而对照组细胞呈椭圆形，细胞间排列紧密，细胞间的粘附性高。此外，免疫荧光及Western blot检测发现TNFα处理组中，上皮标志物E-cadherin降低，间充质标志物Vimentin和N-cadherin表达升高;TNFα(10 ng/ml)作用Fadu细胞不同时间(0h，1h，3h，5h)后，利用Western blot检测作用不同时间的TWIST表达，结果显示随着作用时间的延长，TWIST的表达升高;TNFα(10 ng/ml)作用Fadu细胞不同时间(0h，1h，3h，5h)后，利用Western blot检测作用不同时间的p65，p-Ikk和p-IκBα的表达，结果显示:随着作用时间的延长，其表达均升高;免疫荧光和Western blot检测p65和TWIST表达，结果显示:与对照组比较，实验组核内p65和TWIST表达升高;利用siRNA-p65和BAY11-7082降低p65表达，Western blot检测p65和TWIST表达，结果显示:siRNA-p65和BAY11-7082均能降低p65表达，p65降低的同时TWIST表达降低。
　　实验结论:TNFα能够促进FaDu细胞运动，迁移及浸润能力;TNFα能诱导FaDu细胞形态由细胞间排列紧密、椭圆形，极性存在的上皮样表型，向细胞松散、呈梭形、极性丢失的间充质表型变化，同时伴有上皮标志物E-cadherin降低，间充质标志物Vimentin和N-cadherin表达升高，表明TNFα诱导FaDu细胞发生具有较强迁移及侵袭能力的EMT。此外，TNFα诱导TWIST表达升高。这正是TNFα通过升高TWIST表达，诱导FaDu细胞发生EMT，从而增强细胞的迁移及侵袭能力的机制。TNFα诱导TWIST表达升高的机制是TNFα促进p-Ikk，p-IκBα的表达，激活NF-κB通路中p65表达，进一步促进TWIST表达升高。总之，TNFα通过NF-κB通路调控TWIST表达，进而促进下咽癌发生EMT和增强细胞的转移能力。

目录

声明

摘要

符号说明

第一部分 TWIST诱导下咽癌FaDu细胞发生EMT并促进其转移的机制研究

研究背景

材料和方法

实验结果

讨论

结论

第二部分 TNF α激活NF-κB通路调控TWIST表达促进下咽癌Fadu细胞发生EMT的实验研究

研究背景

材料和方法

实验结果

讨论

结论

参考文献

综述 EMT在头颈鳞状细胞癌中的研究进展

致谢

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