尼古丁对人胰腺导管上皮细胞ppENK基因甲基化的作用机制研究

吸烟是胰腺癌发生的重要危险因素之一，但二者之间的关系仍未阐明，对二者的研究主要局限在流行病学调查和回顾性研究。业已证实抑癌基因ppENK甲基化及其产物与胰腺癌的发生发展关系密切，而尼古丁能够影响ppENK基因甲基化及表达，这一现象为研究二者之间的关系提供了新研究思路。我们的前期工作发现尼古丁促进人胰腺导管上皮细胞(HPDC）DNA甲基转移酶3a（DNMT3a）表达，ppENK甲基化，且DNMT3a表达可被尼古丁乙酰胆碱受体（nAChR）拮抗剂抑制，提示尼古丁作用于HPDC表面nAChR，通过信号传导引起DNMT3a表达，ppENK基因甲基化，导致胰腺癌的发生。基于此，本研究拟通过体外实验，探讨尼古丁对HPDC ppENK基因甲基化的作用，研究DNMT3a、nAChR、MAPK信号通路在其中的作用。本研究旨在阐明尼古丁对HPDC ppENK甲基化作用的具体机制，为吸烟导致胰腺癌发生提供依据。

胰腺癌是世界上侵袭性最高的恶性肿瘤之一，恶性程度极高，预后极差，吸烟已经被证实是胰腺癌发生的独立危险因素之一，而尼古丁作为烟草中的主要成瘾物质，已经被证实与胰腺癌的发生及发展密切相关。随着分子遗传学研究的不断进展，人们认识到表观遗传学改变在恶性肿瘤发生发展较之基因突变发挥着更加重要的作用，其中基因的异常甲基化研究便是表观遗传学领域的重要组成部分之一。在甲基化转移酶的作用下，抑癌基因启动子区域发生异常的甲基化引起基因的沉默，被认为在是恶性肿瘤发生及进展的普遍事件。.本通过体外培养正常人胰腺导管上皮细胞，应用不同浓度的尼古丁作用后，检测尼古丁对人胰腺导管上皮细胞增殖及凋亡的影响，确定尼古丁促进细胞增殖、抑制细胞凋亡的最佳浓度；筛选胰腺癌中常见的异常高甲基化失活基因，并以ppENK基因为主要研究对象，进行该基因启动子区域甲基化检测，同时测定细胞中甲基化转移酶DNMT1、DNMT3A及DNMT3B的mRNA及蛋白表达情况，确定参与相关基因的甲基化转移酶，进而通过上调及下调甲基化转移酶进一步验证；在尼古丁作用同时，添加去甲基化药物5-氮杂胞苷对细胞增殖凋亡、相关基因甲基化情况、甲基化转移酶表达进行检测，证实尼古丁所引起的抑癌基因异常高甲基化失活是一种可逆的过程；随后进一步对引起抑癌基因异常高甲基化失活的受体及信号通路进行验证。.通过实验得出结论，尼古丁作用于正常胰腺导管上皮细胞，可以促进细胞增殖、抑制细胞凋亡，并且可以引起包括ppENK在内的多个抑癌基因启动子区域异常高甲基化改变，使得抑癌基因失活，诱导胰腺癌的发生，而引起抑癌基因失活的原因，是尼古丁通过作用于细胞膜表面的烟碱样乙酰胆碱受体，引起甲基化转移酶DNMT3A及DNMT3B上调得以实现的。.胰腺癌的发生及进展涉及多种基因的异常改变，其中基因的表观遗传学改变发挥着重要的作用，抑癌基因的异常高甲基化失活是表观遗传学理论的重要组成部分之一，课题组通过实验证明，在尼古丁胰腺正常导管上皮细胞抑癌基因的异常高甲基化失活改变，从而引起相应抑癌基因的沉默，而这种作用是可以被去甲基化药物逆转的。吸烟人群、以及行尼古丁替代治疗的戒烟人群，应警惕胰腺癌的发生，应加强公众健康教育，意识到吸烟的危害并尽早戒除。同时，课题组认为，基因的表观遗传学的改变是可以通过药物的治疗进行逆转的，这也为胰腺癌的早期诊治提供了新的临床思路。