Hath1基因在結腸癌發(fā)病中的作用.pdf

1、hath1基因與果蠅屬atonal基因和鼠Math1基因染色體同源，定位于人染色體4q22，mRNA長1065bp，編碼蛋白Athl(38KD)。Athl是一個堿性螺旋-環(huán)-螺旋(basic helix-loop-helix，bHLH)轉錄因子，而bHLH轉錄因子是干細胞分化的調節(jié)因子。近年來的研究表明，與人Hath1基因同源的鼠Hath1基因，除了能促進鼠小腦顆粒神經(jīng)元和內耳毛細胞的成熟外，還促進鼠的腸分泌細胞包括杯狀細胞的終末分化，

2、并誘導粘蛋白2(mucin2，Muc2)的表達，但Hath1基因(Athl蛋白)在結腸癌發(fā)病中的作用尚不清楚。另一方面，在結腸癌發(fā)生的漸進累積過程中，杯狀細胞逐漸減少，在結腸癌中，杯狀細胞明顯減少甚至消失。除發(fā)病率較低的粘液腺癌和印戒細胞癌外，大多數(shù)結腸癌中的粘蛋白都明顯減少。因此我們推測Hath1基因與結腸癌的發(fā)病有關，并作了以下的實驗設計。 收集12例非粘液型結腸腺癌患者的正常粘膜、癌旁粘膜和癌組織，通過Real Time

3、RT-PCR和S-P免疫組織化學方法，測定這3種結腸組織中Hathl mRNA、Muc2 mRNA和Athl蛋白、Muc2蛋白的表達；同時也測定這些指標在結腸癌細胞系HT29細胞中的表達；通過轉化pcDNA3.1(+)-Hathl到結腸癌細胞系HT29細胞中，用G418篩選穩(wěn)定表達株，并行裸鼠腫瘤移植實驗和軟瓊脂克隆形成實驗，以了解Hath1基因對腫瘤增殖的影響；通過Real Time RT-PCR和S-P免疫細胞化學方法，了解在強制表

4、達Hath1基因后，Hath1 mRNA、Muc2 mRNA、細胞周期調節(jié)因子Cyclin D1和P27表達量的變化。 實驗結果顯示：(1)在人結腸正常粘膜、癌旁粘膜和癌組織中，Hath1mRNA的相對表達量分別是6.15±1.83、3.37±1.27、0.35±0.12，倆倆比較均有顯著差異(P<0.01)； Muc2 mRNA的相對表達量分別是2.24×10<'5>±7.39×10<'4>、5.12×10<'4>±6.19×

5、10<'3>、8.03±0.97，倆倆比較均有顯著差異(P<0.01)；Athl陽性表達的面密度值分別是0.1716±0.0761、0.1585±0.0961和0.0598±0.0162，癌組織中的表達量與正常粘膜、癌旁粘膜中的表達量相比有顯著差異(P<0.05)；Muc2陽性表達的面密度值分別是0.1634±0.0515、0.1611±0.0753和0.0652±0.0259，癌組織中的表達量與正常粘膜、癌旁粘膜中的表達量相比有顯著差

6、異(P<0.05)。(2)HT29細胞中Hathl mRNA和Muc2mRNA的相對表達量分別是2.0×10<'-2>±7.63×10<'-3>和2.46×10<'-4>±1.0×10<'-4>，表達量都很低。(3)HT29細胞未轉化組、轉化pcDNA3.1(+)組和轉化pcDNA3.1(+)-Hath1組的Hath1 mRNA相對表達量分別是2.0 ×10<'-2>±7.63×10<'-3>、1.96×10<'-2>±6.62×10<

7、'-3>、507.83±115.93，轉化pcDNA3.1(+)-Hathl組的Hath1 mRNA表達量與另外兩組相比均有顯著差異(P<0.01)； Muc2 mRNA相對表達量分別是2.46×10<'-4>±1.0×10<'-4>、2.43×10<'-4>±9.57×10<'-3>、3.41×10<'-2>±9.93×10<'-3>，轉化pcDNA3.1(+)-Hath1組的Hath1 mRNA表達量與另外兩組相比均有顯著差異(P<

8、0.01)；(4)HT29細胞未轉化組、轉化pcDNA3.1(+)和轉化pcDNA3.1(+)-Hath1組的Ath1陽性表達的相對面密度值分別是0.2094±0.0667、0.2153±0.0694、0.4736±0.0895，轉化pcDNA3.1(+)-Hathl組與另外兩組比較均有顯著差異(P<0.005)；Cyclin D1陽性表達的相對面密度值分別是0.0422±0.0122、0.0389±0.0108、0.0197±0.00

9、75，轉化pcDNA3.1(+)-Hath1組與另外兩組比較均有顯著差異(P<0.005)；P27陽性表達的相對面密度值分別是0.0143±0.0064、0.0136±0.0071、0.0377±0.0161，轉化pcDNA3.1(+)-Hath1組與另外兩組比較均有顯著差異(P<0.001)；(5)在裸鼠腫瘤移植實驗中，HT29細胞未轉化組、轉化pcDNA3.1(+)組和轉化pcDNA3.1(+)-Hath1組在第30d時腫瘤的體積(

10、mm<'3>)分別是3077.8±1717.7、2740.8±1038.5、225.4±168.4，轉化pcDNA3.1(+)-Hath1組與另外2組比較，差異有顯著性(P<0.005)；(6)在軟瓊脂克隆形成實驗中，HT29細胞未轉化組、轉化pcDNA3.1(+)組和轉化pcDNA3.1(+)-Hath1組的克隆形成率分別是(9.33±1.21)％、(8.50±1.05)％、(3.83±0.75)％，轉化pcDNA3.1(+)-Hat

11、hl組與另外2組比較，差異有顯著性(P<0.01)。 由此，我們可以得出以下結論：(1)人結腸癌和結腸癌細胞系HT29細胞中Muc2基因和Hsth1基因的表達下調；(2)強制表達Hath1基因能抑制HT29細胞的增殖；(3)Hath1基因表達的上調引起Cyclin D1表達的下調和P27表達的上調；(4)Muc2基因是Hath1基因的下游基因?？傊琀ath1基因表達下調與結腸癌的發(fā)病有關，Hath1基因可通過上調P27和下調C