红光抑制小鼠结肠癌CT-26细胞谷氨酰胺成瘾的应激机制

基本信息
批准号:61575065
项目类别:面上项目
资助金额:58.00
负责人:刘承宜
学科分类:
依托单位:华南师范大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李续娥,魏华江,朱玲,胡少娟,吴冲云,徐晓威
关键词:
癌症应激谷氨酰胺细胞成瘾光生物调节作用
结项摘要

The transition of mutated cells from stressed cells to super competitors through cell addiction is the point of tumourigenicity. The process of the cell addition includes early conventional proliferation and late super-competitional proliferation. Our primary studies found that promoting early conventional proliferation may inhibit the cell addiction. The colon carcinoma CT-26 cells were used to study the inhibition of red light at 640 nm from light emitting diode array (RLED) on glutamine addiction and its stressed mechanism. Firstly, the optimum media for conventional proliferation without dexamethasone shock and cell addiction with dexamethasone shock was chosen, the process of the cell addiction was divided into early phase, metaphase and late phase, and the optimum conventional proliferation and the late super-competitional proliferation of the optimum addiction were assessed with gene chips and protein chips, respectively. Secondly, the inhibition of RLED in the early phase, metaphase and late phase of the optimum glutamine addiction and their dosage relationship were studied, and the expression level and protein level of sirtuin 1, period 2, the key kinases of the signal transduction pathways maintaining the conventional proliferation without dexamethasone shock and the late super-competitional proliferation of optimum addiction were studied by real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction and Western Blot, respectively, to find the mediated roles of stress proteins and signal transduction pathways in RLED effects, which will provide the foundation of cancer prevention and treatment.

突变的细胞只有通过细胞成瘾蜕变为超级竞争者才能发展成为肿瘤。细胞成瘾过程包括早期普通增殖和晚期超级增殖。前期研究表明,促进早期普通增殖可以抑制细胞成瘾。本项目用小鼠结肠癌CT-26细胞作为模型,研究来自发光二极管的640 nm红光(RLED)抑制谷氨酰胺成瘾的应激机制。首先选择无地塞米松休克的普通增殖和有地塞米松休克的细胞成瘾的最佳条件,将细胞成瘾分为早期、中期和晚期;用基因芯片和蛋白质芯片揭示最佳普通增殖和细胞成瘾晚期超级增殖的信号转导通路;然后研究在细胞成瘾各期实施RLED照射对细胞成瘾的抑制作用,并优化RLED照射参数;用荧光定量聚合物链式反应和蛋白质印迹分别研究第三类组蛋白去乙酰化酶、周期蛋白2和普通增殖与细胞成瘾晚期超级增殖信号转导通路的关键蛋白酶的基因表达和蛋白质水平,揭示应激蛋白和信号转导通路在RLED效应中的介导作用,阐明细胞成瘾的抑制机制,为癌症的防治提供理论依据。

项目摘要

动物实验发现光照的光生物调节作用可以抑制肿瘤生长。本项目借鉴小脑的数据处理方法用小鼠结肠癌 CT-26细胞作为模型,研究了发光二极管红光(RLED)和药引子抑制肿瘤生长的细胞机制。通过将Webb-Fechner定律推广到小脑,本项目发现定量差异和幂函数可以表征小脑对数据及其互动的感觉,参数之间的连续互动表征了自限性过程,实验组之间的连续互动表征了数组之间的自相似关系。利用不同浓度的谷氨酰胺所培养的细胞组之间的自相似关系揭示了细胞成瘾的谷氨酰胺剂量关系,发现细胞成瘾的机制是破坏增殖相关基因(增殖基因)表达的自限性,因此,细胞成瘾可以建立肿瘤恶性生长的细胞模型。单独的RLED光照不能影响早、中或晚期成瘾的增殖及其蛋白质水平的自限性关系,但可以改变增殖基因表达,后者的分析揭示了细胞成瘾的mTOR和EGFR两条正则通路,并用mTOR1/2复合抑制剂AZD8055证实了前一条正则通路。药引子可以分为直接形成正则通路的直接药引子和增强生物节律的间接药引子。直接药引子二甲双胍可以通过抑制mTOR抑制细胞成瘾,但RLED光照无法进一步促进。间接药引子川陈皮黄素可以通过重建增殖基因表达的自限性抑制细胞成瘾,并且可以被RLED光照进一步促进。本项目研究表明,增殖基因表达的自限性破缺可以导致肿瘤恶性生长,肿瘤的直接光照不影响肿瘤生长,但光照可以通过促进川陈皮黄素增强的生物节律抑制肿瘤的恶性生长,可以用于癌症患者的治疗和康复,具有重要的临床价值。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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