MTs在肝癌细胞应激反应中的作用及不同治法调节机制的研究

It has been found in many domestic and international research that the metallothionein family (MTs) is closely related to many malignant tumers, involved in cell stress response and may regulate the expression of multiple genes. Previous studies of our team also revealed that the expressions of MTs increased in liver cancer rats induced by DEN, which could be down regulated by different traditional Chinese medicine therapies and formulas to varying degrees, hepatocellular carcinoma malignant proliferation depended on the expressions of MTs, MTs may be involved in the regulation of some genes' expressions which was related to mRNA processing binding reactome pathway, different traditional Chinese medicine therapies and formulas may play a different role in cellular stress which MTs involved in. Based on previous studies, the mechanisms of hepatocellular carcinoma cell stress and the function of MTs in resisting the role of the different cellular stress factors by regulating mRNA processing binding reactome pathway genes and the effects, as well as the effects of different traditional Chinese medicine therapies will be explored by RNAi, expression microarray and other technologies. The research would have great academic significance and application prospects in understanding the mechanisms of liver cancer and exploring the effects of different Chinese medicine therapies and formulas.

国内外研究发现金属硫蛋白家族（MTs）与多种恶性肿瘤关系密切、参与细胞应激反应、可能参与多基因的表达调控。本项目组以往观察到MTs在DEN诱导大鼠肝癌中表达增加，中药不同治法方药具有不同程度地下调MTs表达，肝癌细胞恶性增殖依赖MTs的表达，MTs确有抵御多种细胞应激因子的作用，MTs可能参与了对mRNA加工捆绑反应等通路有关基因的表达调控，以及中药不同治法对MTs所参与的细胞应激可能发挥不同作用等基础上，拟综合运用RNAi、表达谱芯片等技术，进一步探索肝癌细胞应激发生机制、MTs参与调节mRNA加工捆绑反应等通路有关基因在抵御不同细胞应激因子中的作用，以及中药不同治法对其影响等机理。这对于加深肝癌发生机制的认识，探讨不同中医治法防治肝癌的作用机理，均具有重要的学术意义和应用前景。

金属硫蛋白家族（MTs）与多种恶性肿瘤关系密切、参与细胞应激反应、可能参与多基因表达调控。我们观察到MTs在二乙基亚硝胺（DEN）诱导大鼠肝癌中表达增加、中药不同治法方药具有下调作用；以及肝癌细胞恶性增殖依赖MTs的表达、MTs确有抵御多种细胞应激因子的作用、MTs可能参与了对核糖体蛋白等通路有关基因的表达调控等，本项目拟进一步观察MTs在肝癌细胞应激反应中的作用，及不同治法中药可能的调节机制。研究发现：.（1）在氯化钙、脂质体转染、质粒扩增等不同应激因子影响下，肝癌细胞MTs表达增加；中药有效成分也具类似反应。当MTs表达后沉默，另一些抵御应激的基因会被激活，如胆固醇生物合成、G1到S期、G蛋白信号、炎症反应通路及有关基因。表明，肝癌细胞内存在复杂的抵御应激因子的分子网络，一些被抑制，如MTs，另一些则会激活、补偿。这也是肿瘤难治的机制之一。.（2）MTs可能参与上调多基因表达来抵御应激因子、保证肝癌细胞恶性增殖。这些基因涉及核糖体蛋白、DNA复制、mRNA加工结合、细胞周期等信号通路；当MTs表达后沉默，这些基因的表达会下调，如RPL4、RPL11、RPL12、RPL19、RPS23；且肝癌细胞增殖会减缓。.（3）在中药综合治法复方中，预知子抑制肝癌细胞增殖作用最强，且诱导肝癌细胞发生严重的内质网应激；其与不同细胞毒抗生素联用均有减量增效作用。我们分离纯化了预知子中诱导内质网应激的分子木通皂苷E。观察到预知子种子提取物给药后，胆固醇生物合成、脂肪酸合成等通路基因表达增加。由于预知子种子及其木通皂苷E独特的作用和靶点，使之有望在今后的肿瘤复合治疗方案中发挥重要的作用。.（4）在整体动物实验中，中药常用治法方药可不同程度减轻和缓解由DEN所造成的肝损伤作用，从而使得大多肝细胞的应激得到一定程度地缓解，MTs表达下降。这一实验结果提示，在临床肝癌的防治过程中，应重视肝脏保护和炎症控制，以杜绝其由慢性炎症向异常增生、肝癌转变和发展；这对改善和纠正肝癌组织周边微环境，提高肝癌疗效十分重要。. 本项目按计划完成了计划任务书拟定的研究内容，且有较大拓展；在研期间培养了4名研究生，在核心期刊上发表10篇学术论文，另有2篇论文待发表；申报了4项专利，其中1项获得授权。初步揭示了拟解决的关键科学问题。