干扰Gadd45a基因对放射线杀伤泡球蚴及其感染能力的影响及相关机制研究

Cysticercosis is a disease caused by parasitic human echinococcosis larvae of Echinococcus multilocularis. Because of its clinical course and malignant tumors are similar, high recurrence rate, difficult to cure, known as "insect cancer" said. In recent years, many scholars began to explore the feasibility of radiotherapy echinococcosis. Our team used gene microarray technology to identify Gadd45a, a gene that may be involved in the mechanism of radiation-induced hydatid cysts in the mouse model of echinococcosis infection. A variety of DNA damage and growth retardation factors, can induce Gadd45a DNA damage induced protein upregulation, inhibition of cell growth and promote DNA damage repair. In this study, Gadd45a was detected by morphological observation, RT-PCR, Western-blot and Elisa test in vitro and in vivo in mouse models of Gadd45a knockdown, The difference of gene and its pathway related genes P53, MAP3K1, CyclinBl and cytokine TNF-αin radiotherapy group and non-radiotherapy group. To investigate the role of Gadd45a gene in radiosensitization of cysticercosis and its infection ability and its possible molecular mechanisms.

泡球蚴病是多房棘球绦虫的幼虫泡型棘球蚴寄生人体所致的疾病。因其临床过程与恶性肿瘤相似，手术复发率高，难以根治，素有“虫癌”之称。近年来不少学者开始探讨放射线治疗包虫病的可行性。我们研究团队前期利用基因微矩阵芯片技术在棘球蚴感染小鼠模型中发现可能与放射线杀伤棘球蚴机制相关的基因Gadd45a。多种DNA损伤因素和生长阻滞因素作用时，可诱导Gadd45a这一DNA损伤诱导蛋白的表达上调，抑制细胞生长和促进DNA损伤修复。本实验研究通过体外和体内两途径，利用形态学观察，RT-PCR，Western-blot，Elisa试验方法检测在Gadd45a基因敲降、未敲降及这两种泡球蚴感染的小鼠模型中Gadd45a基因及其通路相关基因P53、MAP3K1、CyclinBl及细胞因子TNF-α表达水平在放疗组和未放疗组的差异。初步探讨Gadd45a基因在放射线杀伤泡球蚴及其感染能力的作用及其可能的分子机制。

放射性治疗是肿瘤的有效治疗手段之一，而包虫病的生长过程与肿瘤类似。经放射线治疗后，多种DNA损伤因素和生长阻滞因素作用，抑制细胞生长并促进DNA损伤修复。我们研究团队前期在棘球蚴感染模型中发现，放射线造成DNA损伤后可诱导Gadd45α基因的表达上调，表现出放疗抵抗的现象，但其可能的机制并不清楚。本研究通过体外和体内两条途径，针对筛选的放疗前后差异基因Gadd45α及其下游基因p38为目标基因，通过RNAi技术对Gadd45α、p38进行特异性敲低及相关关联基因和蛋白的检测。利用形态学观察、染色观察、RT-PCR、免疫组化、WB等试验方法检测在p38基因敲降、未敲降及对应的两种棘球蚴感染的小鼠模型中Gadd45α基因及其通路相关基因p38在放疗组和未放疗组的差异。结果显示：1）放射线处理棘球蚴后进行测序，通过测序筛选出相关差异基因Gadd45α、p38。2）Gadd45α经放射线处理后，棘球蚴或其囊的表达显著升高。3）Gadd45α低表达后，在细粒棘球蚴中可见到敲低的状态，但存活率未受明显影响。且p38比Gadd45α更贴合虫源性的基因序列。4）5-FU对棘球蚴的p38表达有影响。且p38抑制剂处理组对棘球蚴病灶具有一定的抑制效果，联合放疗效果更佳。5）p38抑制剂处理组会对肝脏p-p38蛋白的表达水平产生抑制作用。6）p38抑制剂处理组对棘球蚴病灶具有一定的抑制效果，并且联合放射线效果更好且SB202190对肝脏p-p38蛋白的表达水平产生抑制作用。结论：本实验初步发现，棘球蚴经放射线作用后，Gadd45α基因及其关联基因p38表达量显著升高，在放射线棘球蚴及其感染能力方面发挥重要作用，其可能的分子机制是抑制p38基因对放疗具有增敏作用，可能是治疗包虫病的新靶点，也为包虫病的治疗提供了新的思路。