郭偉勝 付利然 張 娟 趙 林 魏光亞 (河南省中醫(yī)院普外科,鄭州 450000)
幽門螺桿菌(Helicobacter pylori, Hp)是最常見的人類病原體之一,其感染人數(shù)可達(dá)世界總?cè)丝诘?/2,且能夠在無抗生素干預(yù)的條件下長期持續(xù)存在[1]。Hp感染通??梢鹇匝装Y和細(xì)胞損傷,并通過慢性胃炎、腸上皮化生,非典型增生等Correa級(jí)聯(lián)反應(yīng),最終導(dǎo)致胃癌發(fā)生[2-3]。既往研究認(rèn)為,Hp是一種胞外定植的細(xì)菌,但越來越多的證據(jù)表明Hp具有兼性胞內(nèi)性質(zhì),即細(xì)菌能夠在胃上皮細(xì)胞內(nèi)存活甚至繁殖[4-5]。而Hp的上述生存方式不僅能使其逃避先天性免疫反應(yīng),還能對相關(guān)根除治療產(chǎn)生更強(qiáng)的耐藥性[6]。但迄今為止,Hp誘導(dǎo)胞內(nèi)定植及生存繁殖的相關(guān)機(jī)制卻知之甚少。
自噬是一個(gè)進(jìn)化保守的過程,可分為兩個(gè)步驟。首先,雙膜自噬體形成并隔離細(xì)胞內(nèi)成分;其次,自噬-溶酶體合并最終降解自噬體內(nèi)容物,后一步也被稱為自噬通量[7-8]。自噬可被多種有害刺激誘導(dǎo)產(chǎn)生,并在防止病原體感染和維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)等方面發(fā)揮重要作用。近期有研究報(bào)道,在自噬通量發(fā)生前,Hp可誘導(dǎo)自噬體形成,并能在其中進(jìn)行繁殖,但當(dāng)自噬通量發(fā)生時(shí),細(xì)胞能以溶酶體依賴的方式清除Hp,即Hp可能通過抑制細(xì)胞中自噬通量增加胞內(nèi)細(xì)菌的存活和定植,但其拮抗自噬通量的具體機(jī)制仍有待闡明[9-10]。
沉默信息調(diào)節(jié)因子1(silence information regulator 1,SIRT1)屬于Ⅲ類組蛋白去乙?;?,其能夠通過一系列轉(zhuǎn)錄因子的去乙?;閷?dǎo)自噬,從而對細(xì)胞的增殖、代謝與凋亡等過程產(chǎn)生重要作用[11]。同時(shí),有數(shù)據(jù)表明SIRT1可通過上調(diào)細(xì)胞中自噬通量促進(jìn)自噬發(fā)生[12]。在胃癌中,SIRT1被認(rèn)為是胃癌良好的預(yù)后因子,其在腫瘤組織中的表達(dá)與腫瘤分期、淋巴浸潤呈負(fù)相關(guān),而與生存率提高呈正相關(guān)[13]。但在Hp感染的胃癌細(xì)胞中,SIRT1是否參與Hp介導(dǎo)的自噬通量抑制及其相關(guān)作用尚無報(bào)道,因此本研究通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)探究SIRT1在Hp感染的胃癌細(xì)胞中的作用及其相關(guān)機(jī)制,以期為治療Hp誘導(dǎo)的胃癌提供新的策略及可能的研究靶點(diǎn)。
1.1 材料
1.1.1 臨床樣本來源 收集自2018年1月至2020年10月于河南省中醫(yī)院就診并行部分或全部胃切除術(shù)的68例胃癌患者(男性45例,女性23例,中位年齡56歲,年齡27~79歲),其中通過活檢或術(shù)后病理確認(rèn)共有37例Hp陰性患者,設(shè)為GC(Hp-)組,31例Hp陽性患者,設(shè)為GC(Hp+)組,同時(shí)從37例Hp-陰性患者的胃癌手術(shù)切除的腫瘤標(biāo)本中,選取32例癌旁(≥3 cm)正常胃黏膜組織樣本設(shè)為正常對照(Normal)組。受試者納入標(biāo)準(zhǔn):均為原發(fā)性胃癌,無合并其他器官或系統(tǒng)的惡性腫瘤,且既往無放療或化療史。本研究通過河南省中醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批,所有受試者或其親屬均簽署知情同意告知書。
1.1.2 菌株、細(xì)胞系與主要試劑 Hp 26695標(biāo)準(zhǔn)菌株(CagA+/VacA-)購自中國疾病控制中心;胃癌細(xì)胞系A(chǔ)GS、MNK45、HGC27和SGC-7901均購自美國ATCC;RPMI1640培養(yǎng)液、0.25%含EDTA的胰蛋白酶(美國Hyclone公司);胎牛血清(FBS)、Opti-MEM(美國Gibco公司);兔抗SIRT1、Bcl-2單克隆抗體、兔抗LCB、SQSTM1/p62多克隆抗體(美國Abcam公司);兔抗Bad、cleaved caspase-9與cleaved-caspase-3單克隆抗體(美國CST公司);辣根過氧化物酶標(biāo)記的山羊抗兔二抗、Annexin V-FITC/PI試劑盒(江蘇碧云天生物科技有限公司);DAB染色試劑盒(南京建成生物科技有限公司);逆轉(zhuǎn)錄試劑盒PrimeScriptTMRT、SYBR Green定量聚合鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的RT-PCR試劑盒、PrimeScript RT Master Mix(日本Ta-KaRa公司);攜帶過表達(dá)SIRT1及陰性對照序列質(zhì)粒的慢病載體(LV-SIRT1與LV-NC)由廣州銳博生物有限公司合成及鑒定;mRFP-EGFP-LC3B質(zhì)粒(上海欽誠生物科技有限公司);TRIzol(美國Thermo公司)。
1.2 方法
1.2.1 免疫組織化學(xué)染色(immunohistochemistry,IHC) 將1.1中收集的組織樣本置于4%福爾馬林中固定24 h,常規(guī)石蠟包埋并切片至4 μm,二甲苯透明,梯度乙醇脫蠟至水后,置于10 mmol/L(pH=6.0)檸檬酸緩沖液中微波抗原提取20 min,隨后3%過氧化氫溶液常溫孵育10 min以阻斷內(nèi)源性過氧化氫酶,山羊血清進(jìn)行抗體封閉后,加入稀釋后的SIRT1抗體(1∶800)于4 ℃下孵育過夜,PBS充分洗滌后,添加辣根過氧化物酶標(biāo)記的二抗(1∶2 000)并于室溫下孵育2 h,DAB試劑染色20 min,最后蘇木精復(fù)染細(xì)胞核。使用雙盲法,分別由兩位高年資病理科醫(yī)師根據(jù)文獻(xiàn)[14]方法評(píng)估染色強(qiáng)度與特定染色強(qiáng)度細(xì)胞的百分比判定樣本結(jié)果。
1.2.2 細(xì)胞培養(yǎng)與慢病毒感染 使用含10%FBS與1%青鏈霉素的RPMI1640完全培養(yǎng)基培養(yǎng)胃癌細(xì) 胞 系A(chǔ)GS、MNK45、HGC27和SGC-7901,置 于37 ℃、含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。取生長狀態(tài)良好的AGS細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞密度至3×105個(gè)/ml接種至6孔板,培養(yǎng)過夜后,更換培養(yǎng)基為opti-MEM溶液,使用過表達(dá)SIRT1及陰性序列的慢病毒載體LV-SIRT與LV-NC感染AGS細(xì)胞48 h后,以8 μg/ml嘌呤霉素處理感染后的細(xì)胞進(jìn)行篩選以建立穩(wěn)定感染細(xì)胞系,RT-PCR檢測感染效率。
1.2.3 RT-PCR實(shí)驗(yàn) 收集慢病毒感染后的AGS細(xì)胞,TRIzol法提取細(xì)胞中總RNA,分光光度計(jì)測定其濃度后,使用試劑盒進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄。按照SYBR Green定量聚合鏈反應(yīng)試劑盒說明書方法進(jìn)行 RT-PCR。SIRT1(F):5'-AACCTCCTGTTGACCGATG-3',SIRT1(R):5'-CCGTCTCTTGATCTGAAGTCA-3';CagA(F):5'-ATAATGCTAAATTACACAACT-3',CagA(R):5'-TTAGAATAATCAACAACATC-3';β-actin(F):5'-CCTGGCACCCAGCACAAT-3',β-actin(R):5'-GGGCCGGACTCGTCATAC-3'。以β-actin為內(nèi)參,采用2-ΔΔCt方法分析SIRT1表達(dá)量。上述實(shí)驗(yàn)單獨(dú)重復(fù)3次。
1.2.4 Hp的感染及細(xì)胞分組 在37 ℃微氧環(huán)境(5%O2、10%CO2、85%N2)下使用含10%羊血清的彎曲弧菌瓊脂培養(yǎng)板進(jìn)行Hp培養(yǎng)。取上述慢病毒感染后的AGS細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞密度至2×105個(gè)/孔接種至6孔板中培養(yǎng)48 h,待細(xì)胞生長融合至80%左右時(shí),去除原培養(yǎng)液,更換為含0.5%FBS的新鮮培養(yǎng)基。收集Hp菌落,使用布魯氏菌肉湯制成細(xì)菌懸液,分光光度計(jì)在660 nm波長處測定細(xì)菌密度,參考文獻(xiàn)[15]按感染復(fù)數(shù)(MOI)=100加入AGS及轉(zhuǎn)染后的AGS細(xì)胞,并將其分為4組:LV-NC組、LVSIRT1組、Hp感染的LV-NC組(Hp+LV-NC)和Hp感染的LV-SIRT1組(Hp+LV-SIRT1),置于37 ℃微氧環(huán)境中培養(yǎng)48 h后進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
1.2.5 mRFP-EGFP-LC3B熒光顯微鏡觀察 取慢病毒感染后胃癌細(xì)胞按5×104個(gè)/孔接種至蓋玻片,培養(yǎng)過夜后,按Lipofectaimin3000轉(zhuǎn)染試劑說明書將100 nmol/L的mRFP-EGFP-LC3B質(zhì)粒轉(zhuǎn)染入各組胃癌細(xì)胞中,按1.2.4方法進(jìn)行Hp感染后,使用4%多聚甲醛進(jìn)行固定,熒光顯微鏡隨機(jī)每組取5個(gè)視野進(jìn)行觀察拍照。串聯(lián)mRFP-EGFP-LC3B熒光蛋白質(zhì)粒發(fā)出mRFP的紅色斑點(diǎn)熒光時(shí)表示自噬體與溶酶體結(jié)合形成自噬溶酶體,提示自噬流通暢;而發(fā)出mRFP的紅色熒光與EGFP綠色熒光Merge后的黃色或橙黃色斑點(diǎn)熒光時(shí),表示未與溶酶體結(jié)合的自噬體,提示自噬流受阻。即根據(jù)紅、黃熒光斑點(diǎn)可顯示細(xì)胞中自噬流情況。
1.2.6 ELISA 取1.2.4中的各組胃癌細(xì)胞,取細(xì)胞上清液,室溫下2 200 r/min離心10 min后,根據(jù)ELISA試劑盒說明書方法檢測各組胃癌細(xì)胞上清液中炎癥因子TNF-α、IL-1β和IL-8表達(dá)水平。實(shí)驗(yàn)單獨(dú)重復(fù)3次。
1.2.7 Annexin V-FITC/PI檢測細(xì)胞凋亡 使用Annexin V-FITC/PI凋亡試劑盒檢測各組胃癌細(xì)胞凋亡率。簡述如下:收集各組胃癌細(xì)胞,調(diào)節(jié)細(xì)胞密度,取約2×105個(gè)細(xì)胞至流式管中,200 μl結(jié)合緩沖液重懸細(xì)胞后,加入10 μl Annexin V-FITC與5 μl PI溶液,室溫下避光孵育15 min,最后加入300 μl結(jié)合緩沖液,流式細(xì)胞儀檢測各組細(xì)胞凋亡率。實(shí)驗(yàn)單獨(dú)重復(fù)3次。
1.2.8 Western blot實(shí)驗(yàn) 樣本組織或細(xì)胞在含蛋白酶抑制劑的RIPA裂解液中裂解,BCA法檢測蛋白濃度,加熱變性后,取約25 μg蛋白樣品進(jìn)行SDSPAGE凝膠分離,轉(zhuǎn)移至PVDF膜后,5%脫脂奶粉于室溫下孵育1 h進(jìn)行抗體封閉,加入適當(dāng)稀釋后的一 抗:SIRT1(1∶500)、CagA(1∶1 000)、LC3B(1∶ 1 000)、p62(1∶1 000)、Bcl-2(1∶800)、Bad(1∶800)、cleaved caspase-3(1∶1 000)、cleaved caspase-3(1∶ 1 000)、β-actin(1∶1 500) 4 ℃孵育過夜,加入稀釋后的二抗(1∶5 000)于室溫下孵育1 h,滴加ECL發(fā)光液,在Bio-Rad凝膠成像系統(tǒng)中拍照,以β-actin為內(nèi)參,使用Image J軟件進(jìn)行半定量分析。其中CagA蛋白被認(rèn)為是Hp誘導(dǎo)胃癌產(chǎn)生的主要原因,且我國大部分胃癌患者均為CagA+的Hp菌株[16-18],因此使用Western blot檢測胃癌樣本中CagA蛋白表達(dá)對感染Hp的組織進(jìn)行鑒定與校對。實(shí)驗(yàn)單獨(dú)重復(fù) 3次。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以±s表示。采用GraphPad Prism 5.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-Way ANOVA),采用LSD-t進(jìn)行多重比較。以P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 SIRT1在胃癌組織中的表達(dá) IHC結(jié)果顯示,與Normal組相比,SIRT1在Hp+胃癌組織中表達(dá)強(qiáng)度明顯降低(P<0.05),在Hp-胃癌組稍有降低,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);與Hp-胃癌組相比,SIRT1在Hp+胃癌組織中的表達(dá)強(qiáng)度顯著降低(P<0.05,圖1A);Western blot結(jié)果表明,SIRT1在Hp+胃癌組織中蛋白表達(dá)水平較Normal組和Hp-胃癌組織顯著降低(P<0.05);Hp+胃癌組織中CagA表達(dá)水平較Normal組和Hp-胃癌組明顯提高(P<0.01),且后兩組樣本中SIRT1與CagA差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,圖1B)。
圖1 SIRT1在Hp+胃癌組織中表達(dá)異常降低Fig.1 Abnormal decreased expression of SIRT1 in Hp+ gastric cancer tissues
2.2 Hp感染對胃癌細(xì)胞中SIRT1表達(dá)的影響 Western blot檢測結(jié)果顯示,SIRT1在胃癌細(xì)胞系A(chǔ)GS中表達(dá)顯著高于MNK45、HGC27和SGC-7901細(xì)胞(P<0.05,圖2A);RT-PCR檢測結(jié)果顯示AGS細(xì)胞中CagA mRNA表達(dá)水平隨Hp刺激時(shí)間延長而升高(P<0.05),48 h呈穩(wěn)定表達(dá)狀態(tài)(圖2B);同時(shí),AGS細(xì)胞中SIRT1蛋白表達(dá)水平逐漸降低,與0 h相比,Hp刺激12 h后上述細(xì)胞中SIRT1蛋白表達(dá)均明顯降低(P<0.05),且以48 h的降低幅度最為顯著 (P<0.01,圖2C),提示Hp感染可時(shí)間依賴性地降低胃癌細(xì)胞中SIRT1表達(dá)。因此,后續(xù)選擇Hp感染48 h后的AGS進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(圖2B)。
圖2 Hp感染降低胃癌細(xì)胞中SIRT1表達(dá)Fig.2 Hp infection reduces SIRT1 expression in gastric cancer cells
2.3 過表達(dá)SIRT1的慢病毒載體感染后對胃癌細(xì)胞中SIRT1表達(dá)的影響 RT-PCR結(jié)果顯示,與感染LC-NC組相比,LV-SIRT1組中SIRT1 mRNA表達(dá)水平顯著升高(P<0.05,圖3A);Western blot檢測結(jié)果顯示,與LV-NC組相比,LV-SIRT1組中SIRT1蛋白水平明顯升高(P<0.05),Hp+LV-NC組與Hp+LVSIRT1組中SIRT1表達(dá)顯著降低(P<0.05或P<0.01),但與Hp+LV-NC組相比,Hp+LV-SIRT1組明顯升高(P<0.05,圖3B)。
圖3 慢病毒感染提高胃癌細(xì)胞中SIRT1表達(dá)Fig.3 Lentivirus infection increases SIRT1 expression in gastric cancer cells
2.4 過表達(dá)SIRT1對胃癌細(xì)胞自噬水平的影響 Western blot檢測結(jié)果顯示,與LV-NC組相比,LVSIRT1組、Hp+LV-NC組和Hp+LV-SIRT1組中自噬標(biāo)記物L(fēng)C3Ⅱ/LC3Ⅰ均明顯增加(P<0.05),LVSIRT1組中SQSTM1/p62蛋白水平明顯降低(P<0.05),但Hp+LV-NC組 和Hp+LV-SIRT1組 中SQSTM1/p62蛋白水平均明顯增加(P<0.05);與Hp+LV-NC組相比,Hp+LV-SIRT1組中LC3Ⅱ/LC3Ⅰ無明顯變化(P>0.05),SQSTM1/p62蛋白明顯降低(P<0.05,圖4A)。熒光顯微鏡觀察結(jié)果表明,與LV-NC組相比,LV-SIRT1組中出現(xiàn)大量紅色熒光斑點(diǎn),而Hp+LV-NC組和Hp+LV-SIRT1組中呈黃色熒光斑點(diǎn),即Hp感染促進(jìn)了胃癌細(xì)胞中自噬通量的抑制;而與Hp+LV-NC組相比,Hp+LV-SIRT1組中紅色熒光斑點(diǎn)明顯增多,提示過表達(dá)SIRT1能改善Hp對胃癌細(xì)胞中自噬通量的抑制作用(圖4B)。
圖4 過表達(dá)SIRT1改善Hp對胃癌細(xì)胞中自噬流的抑制 作用Fig.4 Overexpression of SIRT1 improves inhibitory effect of Hp on autophagy flow in gastric cancer cells
2.5 過表達(dá)SIRT1對Hp感染的胃癌細(xì)胞表達(dá)炎癥因子的影響 ELISA結(jié)果顯示,與LV-NC組相比,LV-SIRT1組上清液中炎癥因子TNF-α、IL-1β和IL-8表達(dá)水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但Hp+LVNC組和Hp+LV-SIRT1組中上述炎癥因子均顯著增加(P<0.05);與Hp+LV-NC組相比,Hp+LV-SIRT1組中TNF-α、IL-1β和IL-8表達(dá)水平均明顯降低(P<0.05),見表1。
表1 ELISA檢測各組胃癌細(xì)胞上清液中TNF-α、IL-1β 和IL-8表達(dá)水平(±s,pg/ml)Tab.1 Expression levels of TNF-α, IL-1β and IL-8 in supernatant of gastric cancer cells in each group were detected by ELISA (±s,pg/ml)
表1 ELISA檢測各組胃癌細(xì)胞上清液中TNF-α、IL-1β 和IL-8表達(dá)水平(±s,pg/ml)Tab.1 Expression levels of TNF-α, IL-1β and IL-8 in supernatant of gastric cancer cells in each group were detected by ELISA (±s,pg/ml)
Note:Compared with LV-NC group, 1)P<0.05; compared with Hp+LVNC group, 2)P<0.05.
2.6 過表達(dá)SIRT1對Hp感染胃癌細(xì)胞凋亡的影響 流式細(xì)胞術(shù)檢測結(jié)果顯示,與LV-NC組相比,LV-SIRT1組與Hp+LV-SIRT1組胃癌細(xì)胞凋亡率明顯增加(P<0.05),而Hp+LV-NC組凋亡率無明顯變化(P>0.05);與Hp+LV-NC組相比,Hp+LV-SIRT1組細(xì)胞凋亡率明顯增加(P<0.05,圖5)。
圖5 過表達(dá)SIRT1上調(diào)Hp感染胃癌細(xì)胞凋亡率Fig.5 Overexpression of SIRT1 up-regulates apoptosis rate of Hp infected gastric cancer cells
2.7 過表達(dá)SIRT1對Hp感染胃癌細(xì)胞中凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的影響 Western blot檢測各組胃癌細(xì)胞中凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2、Bad及cleaved caspase-9與cleaved-caspase-3的表達(dá)結(jié)果顯示,與LV-NC相比,LV-SIRT1組與Hp+LV-SIRT1組中抗凋亡蛋白Bcl-2表達(dá)明顯降低(P<0.05),而促凋亡相關(guān)蛋白Bad及cleaved caspase-9與cleaved-caspase-3表達(dá)顯著升高(P<0.05),Hp+LV-NC組上述蛋白指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與Hp+LV-NC組相比,Hp+LVSIRT1組Bcl-2明顯降低(P<0.05),而Bad及cleaved caspase-9與cleaved-caspase-3明顯升高(P<0.05, 圖6)。
圖6 Western blot檢測各組胃癌細(xì)胞中凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)Fig.6 Expressions of apoptosis-related proteins in gastric cancer cells of each group was detected by Western blot
Hp是胃癌發(fā)展中公認(rèn)的確定因素之一,流行病學(xué)資料顯示,約90%的胃癌可歸因于Hp感染,而根除Hp可將胃癌的發(fā)病率降至原來的1/3以下[19-21]。自噬作為進(jìn)化中的保守過程,不僅可作為一種防御機(jī)制被激活以消除病原體感染,還能在癌癥中誘導(dǎo)細(xì)胞自噬性死亡以維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)[22-23]。研究表明,Hp在急性感染期間可通過分泌多種毒力因子來干擾胃黏膜上皮細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)與功能,而此時(shí)自噬作為一種重要的防御機(jī)制,可通過溶酶體等途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡以限制Hp的生存與繁殖。但發(fā)生慢性感染時(shí),Hp可通過誘導(dǎo)自噬相關(guān)蛋白的功能發(fā)生障礙,使細(xì)胞中自噬水平出現(xiàn)抑制,以維持其持續(xù)感染[24]。然而,Hp在其中的作用及相關(guān)機(jī)制仍不清楚。本研究結(jié)果表明,Hp感染可抑制胃癌細(xì)胞中SIRT1表達(dá)水平,但在利用慢病毒過表達(dá)細(xì)胞中SIRT1可通過削弱Hp對腫瘤細(xì)胞中自噬通量的抑制作用上調(diào)細(xì)胞自噬水平,并促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡。
SIRT1是一類煙堿氨酰嘌呤二核苷酸依賴的去乙酰化酶,其可通過乙酰化組蛋白和許多非組蛋白靶點(diǎn)參與影響腫瘤的發(fā)展、能量穩(wěn)態(tài)、自噬、DNA損傷與修復(fù)及炎癥等病理生理過程。同時(shí),SIRT1的表達(dá)水平也是包括胃癌在內(nèi)的多種腫瘤的預(yù)后指標(biāo)。有研究報(bào)道,SIRT1在裸鼠移植瘤模型的體內(nèi)外均能抑制胃癌細(xì)胞生長,且過表達(dá)后可通過下調(diào)NF-κB信號(hào)通路活性抑制細(xì)胞增殖和腫瘤發(fā)展[25]。此外,白藜蘆醇能以SIRT1依賴的方式在荷瘤小鼠體內(nèi)外抑制胃癌的進(jìn)程,研究也表明SIRT1在胃癌發(fā)展中的抑癌作用[26]。然而,在其他研究中則報(bào)道了SIRT1在胃癌中的促進(jìn)作用。如,CHA等[27]利用組織芯片和IHC對177例胃癌患者的組織樣本進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn),73%(130/177)的胃癌患者出現(xiàn)SIRT1陽性表達(dá),同時(shí)FENG等[28]研究表明,胃癌組織中高表達(dá)的SIRT1與患者腫瘤分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和腫瘤的侵襲程度呈正相關(guān)。LI等[29]則利用動(dòng)物模型發(fā)現(xiàn)胃癌肥胖小鼠中SIRT1表達(dá)水平顯著高于瘦小鼠,且上調(diào)促生存Nampt/SIRT1/c-myc正反饋環(huán)表達(dá)可增強(qiáng)小鼠前胃癌細(xì)胞的遷移、增殖和細(xì)胞周期進(jìn)程,同時(shí)降低細(xì)胞凋亡。因此,SIRT1在胃癌發(fā)展中的矛盾作用仍有待進(jìn)一步探究。本實(shí)驗(yàn)通過IHC及Western blot檢測發(fā)現(xiàn)SIRT1在Hp陽性胃癌組織樣本中的表達(dá)顯著低于癌旁正常組織與Hp陰性胃癌組織,且體外研究表明,隨Hp刺激時(shí)間延長,胃癌細(xì)胞中SIRT1表達(dá)明顯降低,提示Hp感染可能是影響SIRT1在胃癌中表達(dá)的作用因素之一。
同時(shí),作為一種乙?;傅鞍?,SIRT1介導(dǎo)的自噬在細(xì)胞增殖、凋亡和抵抗細(xì)胞應(yīng)激中同樣具有重要地位。如白藜蘆醇可通過SIRT1依賴的方式增強(qiáng)氧化型低密度脂蛋白誘導(dǎo)的受損自噬通量,并通過自噬-溶酶體途徑改善血管內(nèi)皮細(xì)胞的自噬功能以保護(hù)其功能[12]。在急性胰腺炎小鼠模型體內(nèi)外的研究中發(fā)現(xiàn),溴結(jié)構(gòu)域蛋白4(bromodomain containing 4,BRD4)能夠通過促進(jìn)胰腺組織中SIRT1表達(dá)上調(diào)自噬通量,從而促進(jìn)胰腺腺泡的損傷和促炎因子表達(dá),而抑制BRD4介導(dǎo)的SIRT1表達(dá)能有效減輕疾病進(jìn)展[30]。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),SIRT1能顯著改善Hp誘導(dǎo)的自噬通量受損情況,即促進(jìn)胃癌細(xì)胞中的自噬水平,同時(shí)還能顯著降低Hp誘導(dǎo)的促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-8釋放。其中TNF-α、IL-1β和IL-8是Hp感染相關(guān)炎癥研究較為廣泛的細(xì)胞因子,其在胃癌患者的血清和組織中均異常升高[31-32]。自噬與凋亡的動(dòng)態(tài)演變是決定細(xì)胞生死存亡的兩個(gè)重要生理過程,最近的數(shù)據(jù)顯示,自噬的調(diào)節(jié)早于凋亡的發(fā)生,且自噬相關(guān)蛋白的表達(dá)與胃腸道腫瘤細(xì)胞的自噬性凋亡密切相關(guān)[33]。本研究表明,過表達(dá)SIRT1不僅能促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡,還可顯著削弱Hp感染引起的凋亡抑制作用,這可能與促凋亡相關(guān)蛋白Bad、cleaved caspase-9與cleaved-caspase-3的升高和凋亡抑制蛋白Bcl-2的降低有關(guān)。
綜上,本研究表明SIRT1在Hp陽性的胃癌組織中異常降低,且Hp感染能抑制胃癌細(xì)胞中SIRT1表達(dá),而過表達(dá)胃癌細(xì)胞中的SIRT1能通過削弱Hp誘導(dǎo)的自噬通量受損現(xiàn)象上調(diào)細(xì)胞的自噬水平,從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡,并降低炎癥因子表達(dá)。后期課題組將在動(dòng)物模型中進(jìn)一步開展實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證上述結(jié)論,并深入探究SIRT1這一作用的相關(guān)分子機(jī)制,以期為Hp感染相關(guān)胃癌的預(yù)防及治療提供更有效的策略。