PI3K/Akt信号通路在慢性应激致神经胶质瘤增殖中的作用思考

发布时间:2022-02-18 14:03:57 论文编辑:vicky

本文是一篇医学论文,本文结果发现,慢性应激能够促进在体神经胶质瘤细胞的增殖能力,但并不影响细胞的组织分化能力,并且慢性应激会促使血液中的应激相关激素 GC 和 NE 的表达水平升高。


第 1 章实验研究


1.1  材料与方法

1.1.1  主要仪器与试剂

1)主要设备仪器

医学论文参考


1.2  结果

1.2.1 慢性应激对异位移植神经胶质瘤体积的影响

将神经胶质瘤细胞 U87MG 以 1×106 个注射在对照组和慢性应激组裸鼠腋窝中后部,分别测量两组裸鼠神经胶质瘤直径并计算体积,连续测量五周,如图 1 所示,前 3 周慢性应激组肿瘤体积与对照组肿瘤体积相比无差异,第四周和第五周慢性应激组肿瘤体积分别是对照组肿瘤体积体积的 3.81 倍和 2.97 倍(P<0.01)。提示,慢性应激对在体神经胶质瘤细胞的增殖起到一定的促进作用。 

1.2.2 慢性应激对异位移植神经胶质瘤重量的影响

将神经胶质瘤细胞 U87MG 以 1×106 个注射在对照组和慢性应激组裸鼠腋窝中后部,连续饲养裸鼠五周后集中麻醉后处死小鼠,取肿瘤进行称重,如图 2 所示,慢性应激组的肿瘤重量明显高于对照组(P<0.01),这与图 1 所示数据结果相符合。这提示我们,慢性应激会对在体神经胶质瘤细胞的增殖能力有着一定的促进作用。


第 2 章综述 慢性应激与肿瘤细胞增殖的研究进展


2.1 慢性应激的研究背景

现代生物学知识普遍认为,慢性应激一般来说是指人们在面对多种不利因素但是一步步适应它的过程中,其潜在的或外显的需求与适应和应对能力之间的不均衡而产生的一种心理和生理紧张状态和反应[53]。生物体的应激过程是一种非特异性的应对反应,是个体保证自身生存最基本、最麻烦的过程。应激可以是生理的、病理的或心理的应激。社会心理应激源包括各种对个体可感知的、有意义的应激,如消极的生活事件(亲人离世、婚姻状态、工作机遇、生活不顺等)。应激引发机体的非特异性适应机制,改变机体的稳定状态,进而导致疾病的发生。随着现代社会条件的与时俱进,虽然人们的生活质量普遍提高,但是逐渐加快的生活节奏,同时也使人们面对的压力以及不确定的挑战也逐渐增多,越来越多的人表现出入眠困难、心情焦虑和抑郁,更甚者会出现疾病,这些影响都会使个体处于一种“应激状态”。最近几年有学者发现,应激相关激素儿茶酚胺(肾上腺素、去甲肾上腺素)在肿瘤组织中的水平呈现上升趋势。。目前已有大量的流行病学调查和临床实验研究表明,慢性应激的这种表现与多种肿瘤的发生、发展都有着密切的联系。


2.2  神经胶质瘤

胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发性肿瘤,约占脑原发性肿瘤的 60-70%[90,91]。目前,胶质瘤仍无法治愈,预后仍较差。根据目前的研究,与胶质瘤发病相关的影响因素有。1)电离辐射暴露是胶质瘤发病的重要危险因素之一,包括手机辐射和医疗辐射;2)不良生活习惯,如长期吸烟、喜欢吃烟熏食品等,与脑胶质瘤的发病密切相关;3)有害辐射暴露是脑胶质瘤发病的重要危险因素之一。3)接触有害污染物,如有金属铅接触史。WHO 分类标准将胶质瘤分为 I 至 IV级,级别越高,潜在威胁越大。在成人中,最常见的胶质瘤组织学类型是星形细胞瘤(I-IV 级)、少突胶质瘤(II-III 级)和多发性胶质母细胞瘤(IV 级)。多发性胶质母细胞瘤是一种高度恶性的脑内星形细胞瘤,生长迅速,侵袭性强,难以进行完整的手术操作。此外,虽然放疗技术对肿瘤细胞有一定的杀伤和抑制作用,但由于靶向性差,对人体正常中枢系统和其他器官有副作用,患者生存质量较差,虽然近来有免疫靶向治疗胶质瘤的报道,但其在临床应用中的效果仍是未知数等[92,93]。胶质瘤细胞的恶性生物学行为主要表现为增殖迅速、生长凶猛、细胞异质性强等特点[94,95]。纵使目前神经外科技术、免疫靶向治疗技术还有放射治疗技术迅速的发展和更新,但是恶性神经胶质瘤的治疗效果还是不理想,患者术后生存状态较差,中位生存期较短,术后的复发率以及短时间的死亡率都很高[96,97]。从发现胶质瘤至今已有 100 多年的历史,不懈的努力使胶质瘤的诊断和治疗取得了很大的进展,特别是近年来手术显微外科手术与放疗、免疫辅助治疗相结合,但胶质瘤患者的预后仍不容乐观,尤其是高等级神经胶质瘤。众所周知,癌症易复发、难治愈的一个重要原因是肿瘤细胞的生长不受控制、侵袭性强[98]。


第 2 章综述 ............................... 36

慢性应激与肿瘤细胞增殖的研究进展 ..................................... 36

2.1 慢性应激的研究背景 ..................................... 36

2.1.1 慢性应激的生物学机制 .................................. 36

2.1.2 慢性应激与肿瘤发生发展之间的关系 .......................... 37

2.2  神经胶质瘤 ...................................... 38

2.2.1  神经胶质瘤的主要症状 ........................ 39

2.2.2  神经胶质瘤的治疗 ...................................... 39

2.2.3  神经神经胶质瘤的发生发展机制 ................................. 40

2.3 PI3K/Akt 信号通路与肿瘤 ................................. 41


1.3 讨论

癌症患者由于长期承受着强烈的精神和肉体的压力,导致机体会产生不良的应激反应,严重的影响临床治疗以及预后。大量的流行病学调查和临床试验的结果表明,慢性应激与多种肿瘤的生长、发生和发展密切相关[38-40]。神经胶质瘤是脑内常见的恶行性肿瘤,临床上常采用手术去除配以化疗手段,虽然有着一定的成效但患者死亡率仍居高不下。因而从基因层面去探索神经胶质瘤的发病致病机制并且寻找出新型的治疗方法成为目前的研究的一大热门。然而,报道慢性应激对神经胶质瘤的参与的研究结果却很少。在本研究发现慢性应激通过激活 PI3K/Akt 信号促进神经胶质瘤细胞的增殖能力,提示慢性应激在促进神经胶质瘤增殖过程中具有一定的作用。

慢性应激模型建立的刺激之一是周期性固定化,在这种模型中,束缚应激小鼠被限制在一个密闭的空间中,使其不能自由移动或转身,但不会对其造成不适当的压迫。这种方法已经被证明是诱导高水平的 HPA 轴和 SNS 活动的特点的慢性压力模型[8,9,41]。因此,我们采用这种模型来评估慢性应激对神经胶质瘤在体内生长的影响。将 U87MG 细胞以 2×106 个数量皮下注射到小鼠两侧腋窝中后部,并进行约束性应激 5 周。我们发现,束缚应激后,小鼠异种移植肿瘤表现出在肿瘤大小增长和肿瘤重量的增加。与对照组相比,慢性应激组 Ki67+细胞的数量明显增加。结果表明,慢性应激促进了神经胶质瘤的生长。

长时间异常的慢性应激可以使 HPA 轴和 SNS 的一直处于激活状态,使得糖皮质激素的释放增多,儿茶酚胺类物质同时升高[42,43]。在本研究中,我们还发现慢性应激小鼠血清中 GC 和 NE 的浓度比对照组小鼠血清中的 GC 和 NE 浓度有这不同给程度的增加。许多研究表明,应激诱导的激素可介导体内重要的生物学过程,如诱导抗凋亡活性和化疗耐药性、破坏抗肿瘤免疫等,有助于肿瘤的进展[10,44-46]。这些与应激有关联的激素 GC 和 NE 在健康正常人体内血液循环中的浓度约为 1 nmol/L ,而受到应激刺激后可以升到约 100  nmol/L ,肿瘤微环境中则为 10 μmol/L[47]。为进一步验证慢性应激对神经胶质瘤体外增殖是否有同样的促进作用,用应激激素 GC 和 NE 对神经胶质瘤细胞株 U87MG 和 LN229 分别进行 10μM的干预。


结论

应用 BALB/C 裸鼠慢性束缚应激模型进行肿瘤模型建立,通过测量异位移植肿瘤在体内体积和重量以及免疫组化实验、H&E 染色实验和 ELISA  等主要实验方法,探讨慢性应激刺激对在体神经胶质瘤细胞增殖能力的影响,结果发现,慢性应激能够促进在体神经胶质瘤细胞的增殖能力,但并不影响细胞的组织分化能力,并且慢性应激会促使血液中的应激相关激素 GC 和 NE 的表达水平升高。此外,慢性应激能够促进体外神经胶质瘤 U87MG 和 LN229 细胞的增殖能力和细胞克隆能力并且可以有效地将细胞周期阻滞在 S 期,同时 PI3K/Akt 信号通路的相关蛋白表达发生改变。抑制 Akt 信号通路以及 GC 和 NE 的特异性受体,结果发现,慢性应激致神经胶质瘤增殖的过程中受 PI3K/Akt 信号通路的调控作用,并且 GC 与 NE 主要通过与受体相结合进一步激活 PI3K/Akt 信号通路促进神经胶质瘤的增殖能力。其中,GC 主要通过与 GR 受体相结合,NE 主要通过与 ADRBs 受体相结合。

总之,慢性应激激素 NE  、GC  与 ADRBs 和 GR 受体结合从而调控 PI3K/Akt信号通路,从而促进神经胶质瘤的发生和发展。

参考文献(略)

如果您有论文代写需求,可以通过下面的方式联系我们
点击联系客服