三叶因子TFF1通过其特异性受体Piezo1介导影响胞内钙离子浓度并调控胃癌细胞转移侵袭

Soluble small molecule polypeptide trefoil factor 1 (TFF1) plays an important role in mucosal injury, inflammation and tumor development. TFF1 is not only a potential new tumor markers, but also a tumor suppressor genes in gastric cancer. In this study, we found that TFF1 and calcium channel Piezo1 have strong binding ability. TFF1 can promote the up regulation of intracellular calcium concentration, and inhibit the invasion of cell membrane via Piezo1 mediated. This project aims to further clarify the system: 1) Piezo1 is ligand receptor for TFF1 with strong binding ability; 2) effects and mechanism of TFF1 in mediating Ca2+ concentration and cell invasion via a manner that mediated by its receptor Piezo1; 3) TFF1 and Piezo1 protein mediate gastric cancer cell invasion by Calpain-Talin-Integrin dependent pathway. In summary, this topic make it clear that TFF1 play a gastric cancer inhibitory effect mediated by its ligand receptor Piezo1 protein. And we establish TFF1 as a new target for early diagnosis and early treatment of gastric. Our study has good innovation and clinical application value.

胃肠道黏液细胞分泌的可溶性小分子多肽三叶因子1即TFF1在黏膜损伤、炎症保护及肿瘤发展中均具有重要作用，不仅是潜在的新型肿瘤标志物，而且还是胃癌抑癌基因。本课题前期研究发现，TFF1与钙离子通道Piezo1具有强结合能力，通过Piezo1介导TFF1可以促进胞内钙离子浓度上调，并抑制细胞跨膜侵袭。本项目拟进一步系统阐明：1）Piezo1 与TFF1以配体-受体形式相互结合；2）TFF1通过其受体Piezo1蛋白介导调控胞内Ca2+浓度的作用与机制；3. TFF1在Piezo1蛋白介导下依赖于Calpain-Talin-Integrin途径调控胃癌细胞转移侵袭的作用与机制。综上，本课题明确TFF1以配体-受体作用模式通过其受体Piezo1蛋白介导参与胃癌发生发展调控，树立TFF1为胃癌早诊早治新靶点，具有很好的创新性与临床应用价值。

三叶因子家族是由消化道黏膜上皮分泌小分子多肽，与黏液分泌密切相关，对维持消化道黏膜上皮稳态至关重要。TFF1在近50%人类胃癌低表达，被视为胃癌抑癌基因，相反TFF3在胃癌中表达升高而被视为一种癌基因。本课题前期研究分别确认TFF1、TFF3结合蛋白Piezo1与AKR1C1，本课题通过对TFF结合蛋白Piezo1与AKR1C1功能研究，以探索TFF介导调控胃癌发生发展中的新机制。.第1部分 在下调Piezo1胃癌细胞株观察到细胞形态改变，同时检测钙离子浓度同时发现TFF1 通过 Piezo1 介导影响胃癌细胞内钙离子浓度变化，进而促进上皮间质转化 EMT，调控胃癌细胞侵袭转移。.第2部分 首先，应用免疫组化和定量PCR从组织水平与细胞水平两个层面明确了TFF3及AKR1C1在胃癌组织中的表达特征，即二者在胃癌中均表达上调；其次构建了外源表达质粒，应用免疫共沉淀CO-IP进一步验证胃癌细胞中TFF3与AKR1C1的结合，再次，在野生型以及干扰内源AKR1C1表达的胃癌细胞中进行TFF3过表达后，分别应用CCK8细胞活性检测技术检测细胞增殖情况、Transwell小室及Woundhealing划痕试验检测细胞迁移侵袭情况、凋亡小体检测实验检测细胞凋亡情况，明确了AKR1C1在TFF3促进胃癌细胞增殖/侵袭中的介导作用；最后，应用Westernblotting检测明确了AKT通路激活水平以及上皮-间质转化EMT相关标志蛋白的表达情况。.本课题首次报道TFF1通过受体蛋白Piezo1介导影响胞内钙离子浓度并调控胃癌细胞转移侵袭。胃癌中TFF3与AKR1C1表达上调并相互结合，影响了AKT通路激活水平并促进上皮-间质转化EMT，由此AKR1C1在TFF3促进胃癌细胞迁移侵袭的功能中发挥介导作用，二者共同促进了胃癌的发生发展。