p53调控TG2抵抗胰腺癌应激微环境及其在胰腺癌相关糖尿病发病机制中的研究

Mechanisms of stress microenvironment resistance in pancreatic cancer and the pathogenesis of pancreatic cancer associated diabetes mellitus have not been fully elucidated. Our previous studies have demonstrated that interfering with TG2 reduced resistance against the lack of glucose microenvironment in pancreatic cancer cells, and TP53+TG2 interfered pancreatic cancer cell culture supernatant inhibited the growth of beta cells in vitro. So it is inferred that functions of TG2 in pancreatic cancer micro environmental stress resistance depend on the status of p53 , moreover micro environmental changes caused by them in pancreatic cancer may damage the function of islet beta cell, maybe the resons for occurrence of pancreatic cancer associated diabetes. Based on this, this subject intends to in-depth analysis with gene transfection and RNA interference technology: (1) Elucidate mechanism of p53 regulation to TG2 in pancreatic cancer stress microenvironment through apoptosis, cell cycle, ROS signal pathway. (2) Illustrate the specific molecular mechanisms of TP53+TG2 interfered inhibiting the growth of pancreatic cancer cell lines by gene chip technology, investigate the effect of TP53+TG2 interfered pancreatic cancer cell lines on the function of beta cells in vivo. This study provides a new theoretical basis for the study of the mechanism of the resistance mechanism of pancreatic cancer, which provides a theoretical basis for the pathogenesis of pancreatic cancer.

胰腺癌对应激微环境的抵抗机制以及胰腺癌相关性糖尿病的发病机制至今尚未完全阐明。我们前期研究已证实干扰TG2能够降低胰腺癌细胞对缺糖微环境的抵抗，且TP53+TG2干扰后胰腺癌细胞培养上清能够抑制β细胞的体外生长。故推测TG2在胰腺癌微环境应激中的抵抗作用取决于p53的功能状态，两者引起的胰腺癌微环境变化可能会损伤胰岛β细胞的功能，从而引起胰腺癌相关性糖尿病的发生。基于此，本课题以基因转染及RNA干扰技术，拟深入解析：（1）在胰腺癌应激微环境中，通过研究细胞凋亡、细胞周期、ROS信号通路，阐明p53对TG2的调控作用机制。（2）通过基因芯片技术，揭示干扰TP53+TG2后胰腺癌细胞株抑制β细胞生长的具体分子机制，体内实验研究干扰TP53+TG2后胰腺癌细胞株对β细胞功能的影响。本研究旨在为阐明胰腺癌抵抗应激微环境及胰腺癌相关性糖尿病的发病机制提供新理论基础。

本研究旨在探讨调控胰腺癌细胞应激微环境的关键性分子，p53通过ROS和Bcl-2信号通路调控TG2抵抗缺糖应激，阐释胰腺癌相关性糖尿病的发生机制，并针对肿瘤早期形成机制采取干预措施。本研究通过cck8实验证实单独干扰TG2或p53能够降低胰腺癌细胞对缺糖应激的抵抗，但同时干扰p53和TG2后胰腺癌细胞对缺糖应激的抵抗仍存在。在缺糖应激中，western验证干扰p53可以抑制TG2的上调。故推测TG2在胰腺癌微环境应激中的抵抗作用取决于p53的功能状态。此外，我们通过western证实Bcl-2的升高是转染shp53+shTG2胰腺癌细胞抵抗缺糖应激的机制，且流式实验展示细胞内ROS的增加是转染shCtrl，shp53，shTG2胰腺癌细胞抵抗缺糖应激的机制。对于转染shp53+shTG2胰腺癌细胞株，细胞的自身发生变化，在其发生生长过程中自身微环境可能会影响癌旁组织的功能，比如胰岛β细胞，进而影响胰腺癌患者血糖变化。本课题中我们利用shp53+shTG2胰腺癌细胞株的培养上清体外作用于胰腺β细胞，在72h，96h的培养后，通过cck8实验证实min6细胞的存活率下降30%。为探讨胰腺β细胞被影响的具体信号通路，我们通过基因芯片技术检测shp53+shTG2胰腺癌细胞株处理后的β细胞基因的改变。在体内实验中，我们构建了luciferase标记的胰腺癌原位裸鼠动物模型，进行裸鼠的糖耐量实验(IPGTT)以及胰岛素的敏感性试验(ITT)。体内实验结果证实shp53+shTG2组裸鼠在4w开始出现糖耐量受损，shTG2在6w开始出现糖耐量受损，shp53和shCtrl组无明显差异。结论： p53调控TG2通过ROS和Bcl-2信号通路抵抗胰腺癌缺糖应激，p53和TG2引起的胰腺癌自身变化对于胰岛β细胞生长功能产生影响。