FAK、Rgnef和Paxillin被认为是细胞定向运动中重要的信号蛋白。申请人的最新研究结果显示,胃泌素诱导大肠癌细胞内FAK/Rgnef/Paxillin信号复合物的形成。然而,胃泌素通过何种信号途径诱导FAK/Rgnef/Paxillin复合物形成以及该复合物在大肠癌细胞定向运动中所起的作用有待于进一步研究。本项目拟应用分子生物学和细胞生物学技术探讨G12/13-p115RhoGEF-RhoA-ROCK通路在胃泌素诱导的FAK/Rgnef/Paxillin复合物形成中的作用,同时研究该复合物及其下游信号蛋白对大肠癌细胞定向运动和转移的调控机制。本研究将有助于明确大肠癌转移的发生机制并为寻求新的大肠癌治疗方案提供理论依据。
Human pancreatic cancer cells;Gastrin;G protein coupled receptors;Directional cell migration;Golgi apparatus
目的 胃泌素是一种消化道促胃酸分泌的多肽类激素,它能促进消化道肿瘤的增殖、肿瘤细胞的迁移、运动。虽然胃泌素能促进胰腺癌细胞的增殖、运动,但其具体的作用机制鲜有深入的研究。本研究旨在探讨胃泌素在促进胰腺癌细胞定向运动中的作用和可能调控机制。方法 人胰腺癌PANC-1细胞分别通过Ga12siRNA、Ga13siRNA抑制Ga12和Ga13蛋白表达,通过Rhosin及Y-27632分别抑制RhoA和ROCK激酶激活。依赖于免疫印迹、免疫沉淀检测细胞paxillin酪氨酸磷酸化、RhoA GTP化水平改变,通过免疫荧光技术观察细胞纤维状肌动蛋白结构改变、细胞极化及FAs定位、成熟,通过高尔基体再定向运动试验观察细胞定向运动能力的改变。建立胰腺癌PANC-1细胞裸鼠胰腺原位种植模型,研究胃泌素在体内环境下如何发挥促肿瘤作用。结果 胃泌素能时间、浓度依赖性激活胰腺癌PANC-1细胞paxillin酪氨酸31、118位点磷酸化水平上调,而且细胞内RhoA GTP活性能以时间依赖性方式在胃泌素刺激下明显上调。胃泌素能显著增加PANC-1细胞垂直运动、侵袭及水平侵袭能力。通过对胃泌素受体及下游RhoA-ROCK的逐级抑制观察,胃泌素通过G蛋白偶联受体Ga12/13激活paxillin磷酸化及GTP-RhoA,且能促进胞膜突出部FAs的形成及细胞微丝骨架结构的极化,FAs与微管骨架、纤维状肌动蛋白的结合也受到激活。RhoA-ROCK的活性受抑制后,能有效阻断胃泌素激活paxillin磷酸化及促进胞膜FAs的形成及细胞极化和定向运动。利用划痕损伤及高尔基体定向运动模型,发现胃泌素通过CCK2R/GR-Ga12/13-RhoA-ROCK诱导PANC-1细胞高尔基体向引导端再定向运动及划痕边缘细胞的极化改变。PANC-1细胞裸鼠胰腺原位种植模型,发现胃泌素能促进胰腺癌细胞原位生长、原位癌肝转移,并通过CCK2R/GR-Ga12/13-ROCK通路激活胰腺癌细胞paxillin磷酸化上调。结论 胃泌素能通过CCK2R/GR-Ga12/13-RhoA-ROCK促进胰腺癌细胞微丝骨架结构极化、细胞定向运动。通过对胃泌素传导通路的选择性阻断可抑制胃泌素的促癌转移作用,这将为恶性肿瘤的治疗提供新的靶点的研究思路。