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脑胶质瘤是临床最常见的颅内恶性肿瘤,约占颅内原发性肿瘤的50%以上。具有发病率高、恶性程度高、复发率高、预后差、病死率高的特点。脑胶质瘤的病因和发病机制复杂,目前尚未完全清楚。随着分子生物学、细胞生物学、肿瘤免疫学和遗传学等学科的不断发展,人们对脑胶质瘤的发生、发展机制有了更进一步地了解。脑胶质瘤的发生发展是一个复杂和多步骤的过程。前列腺素E2（PGE2）是一种重要的细胞生长和调节因子,它参与几乎所有的细胞代谢活动,并介导多种不同的生理、病理功能。PGE2目前已确定有EP1、EP2、EP3和EP4四种受体亚型。其中EP4是目前被研究的最广泛和深入的EP受体亚型,其在肿瘤中的作用已明确。EP4下游有两条重要的信号通路,即AC-c AMP和PI3K信号通路。PGE2在肿瘤发生发展中的作用已被广泛证实。研究表明,PGE2在多种类型的肿瘤中均异常表达,如在肝细胞癌、胃癌、肺癌、结直肠癌、口腔鳞癌、乳腺癌等患者的肿瘤组织或血浆中PGE2表达升高,且与肿瘤的大小、分期、有无转移、预后及复发等方面都存在相关性。Snail是近年研究发现的一种抑制型转录因子。研究表明,Snail与E-cadherin基因启动子区结合而抑制后者的转录,通过影响细胞间黏附分子的表达,促进上皮间质转型而促进肿瘤的侵袭和转移,参与肿瘤的进展。c-myc是一种多功能的早期反应基因,具有广泛的生物学效应,调节细胞的增殖、分化和凋亡等过程。研究表明c-myc在多种恶性肿瘤中异常表达,影响肿瘤的增殖和转移,参与肿瘤的发生与进展。PGE2及其受体在人脑胶质瘤中的表达如何?具体调节机制如何?目前尚未见系统报道。基于以上的认识,本课题首先在人脑胶质瘤组织中观察PGE2及其受体的表达情况以及与脑胶质瘤临床病理的关系。初步验证PGE2及其受体在脑胶质瘤发生与进展中的作用。在此基础上开展一系列体外细胞实验,使用EP受体亚型选择性激动剂、EP受体亚型选择性拮抗剂和信号通路抑制剂等来深入探讨PGE2介导脑胶质瘤的分子机制。以期为脑胶质瘤发生发展的分子机制研究提供一定的思路和实验依据。目的:观察PGE2及其受体在脑胶质瘤中的表达和意义,探讨PGE2及其受体对脑胶质瘤细胞的调控作用和机制,为脑胶质瘤发生发展的分子机制研究提供一定的思路和实验依据。方法:收集2014年1月至2016年12月安徽医科大学第一附属医院神经外科收治的原发性脑胶质瘤患者的手术组织样本60例,同时收集同期脑外伤手术患者20例的脑挫伤组织作为对照,进行以下实验:1)酶联免疫吸附试验（ELISA）法检测脑胶质瘤患者外周血PGE2水平;2)酶联免疫吸附试验法检测脑胶质瘤组织中PGE2含量;3)免疫组织化学染色法检测脑胶质瘤组织中PTGES2、CD34、VEGF、EP1、EP2、EP3和EP4的表达;4)免疫荧光法检测人脑胶质瘤组织中EP4表达;5)Western blot法检测人脑胶质瘤组织中EP3、EP4、Snail和c-myc的表达。统计分析。常规培养人脑胶质瘤细胞系U87,在研究PGE2对脑胶质瘤细胞增殖的影响实验中,分为4组:空白对照组（加相同体积溶媒或培养基）、PGE2 1μM组、PGE25μM组、PGE2 10μM组;在研究PGE2对脑胶质瘤细胞迁移、凋亡的影响实验中,分为2组:空白对照组（U87+同体积溶媒或培养基）、PGE2刺激组（U87+PGE2 5μM）;在研究L-902,688z对脑胶质瘤细胞生物学行为的影响实验中设置3组:空白对照组（U87+同体积溶媒或培养基）、PGE2 5μM组（U87+PGE2 5μM）、L-902,688z 5μM组（U87+L-902,688z 5μM）;在研究CJ-42794对脑胶质瘤细胞生物学行为和信号分子的影响实验中设置3组:空白对照组（U87+同体积溶媒或培养基）、PGE2 5μM组（U87+PGE2 5μM）、CJ-42794 5μM组（U87+PGE2 5μM+CJ-42794 5μM）。每组设置3～6个复孔。37℃,5%CO2条件下孵育24～72 h,进行以下实验:1)MTT法检测PGE2对脑胶质瘤细胞增殖的影响;2)细胞粘附实验检测PGE2、L-902,688 z及CJ-42794对脑胶质瘤细胞迁移、粘附能力的影响;3)Western blot法检测脑胶质瘤细胞中EP4、Bcl-2、Bcl-xl、Bax、caspase-3、caspase-9、cytochrome C、c AMP、PI3K、c-myc和Snail的蛋白表达;4)CCK8细胞增殖试验检测L-902,688 z和CJ-42794对脑胶质瘤细胞增殖的影响;5)流式细胞术检测脑胶质瘤细胞的凋亡情况。统计分析。结果:1)ELISA结果显示,与对照组比较,脑胶质瘤患者组织及外周血中PGE2水平均显著升高（P<0.01）;2)脑胶质瘤患者组织及外周血PGE2水平与肿瘤的大小和分化程度有关（P<0.05）;3)免疫组化结果显示,与正常脑组织比较,脑胶质瘤组织中PTGES2的表达水平显著升高（P<0.05）,且与患者的病理分级相关;4)免疫组化结果显示,60例脑胶质瘤组织样本中44例被检测到VEGF表达阳性（占73.3%）,且VEGF表达与PTGES2呈正相关（P<0.001）5)脑胶质瘤组织样本中,PTGES2表达阳性组织的MVD值显著高于PTGES2表达阴性组织的MVD值（P<0.01）;6)免疫组化和western blot结果显示,EP1和EP2在正常脑组织和脑胶质瘤组织中的表达均不显著,且EP1、EP2在两组之间表达的差异均无统计学意义（P>0.05）;7)免疫组化结果显示,与对照组比较,EP3在脑胶质瘤组织中的表达显著增加（P<0.01）,即:60例脑胶质瘤组织样本中54例EP3表达阳性（90%）,20例正常脑组织样本中3例表达阳性（15.0%）,两者之间差异有统计学意义（P<0.01）。染色强度（+,++,+++）在脑胶质瘤组织中分别为:6例,22例,26例;在正常脑组织中分别:3例,0例,0例。8)免疫组化结果显示,与对照组比较,脑胶质瘤组织中EP4表达显著增加,即:在脑胶质瘤组织中EP4的阳性表达率为96.7%（58/60）,在正常脑组织中为15%（3/20）,两组之间比较差异有统计学意义（P<0.01）。染色强度（+,++,+++）在脑胶质瘤中分别为:8例,21例,29例;在正常脑组织中分别为:3例,0例,0例。此外,免疫荧光和westernblot结果均显示,与对照组比较,EP4在脑胶质瘤组织中的表达显著增加（P<0.01）;9)Western blot结果显示,与对照组比较,脑胶质瘤组织中Snial的蛋白表达水平显著增加,且与WHO分级相关（P<0.01）;10)Western blot结果显示,与对照组比较,脑胶质瘤组织中c-myc蛋白表达水平显著升高,且与WHO分级相关（P<0.01）（P<0.01）;11)在研究PGE2对脑胶质瘤细胞增殖的影响,MTT结果显示,PGE2刺激24 h、48 h时,与对照组比较,PGE2三个浓度组的OD值均显著增加（P<0.01）;与PGE2 1μM组比较,PGE2 5μM组的OD值更高,差异具有统计学意义（P<0.01）。PGE2刺激72 h时,与对照组比较,PGE2 1μM和PGE2 5μM组的OD值显著升高（P<0.01）,PGE2 10μM组无明显变化（P>0.05）;同样地,与PGE2 1μM组比较,PGE2 5μM组的OD值更高,差异具有显著统计学意义（P<0.01）。12)在研究PGE2对脑胶质瘤细胞侵袭转移的影响中,细胞粘附实验结果显示,与对照组比较,PGE2明显增加与培养板Matrigel胶粘附的U87细胞的数量,差异具有显著统计学意义（P<0.01）,细胞粘附率最大增加达63.73%;13)在研究PGE2对脑胶质瘤细胞凋亡的影响中,western blot结果显示,与对照组比较,PGE2组细胞中Bcl-2、Bcl-xl蛋白表达显著增加（P<0.01）,Bax、caspase-3、caspase-9和cytochrome C蛋白表达显著降低（P<0.01）;14)Western blot结果显示,与对照组比较,PGE2刺激组细胞的EP4膜蛋白、Snail和c-myc蛋白表达水平显著升高（P<0.01）,EP4总蛋白的表达量无显著性变化（P>0.05）。15)在研究EP4受体选择性激动剂（L-902,688 z）对脑胶质瘤细胞生物学行为影响的实验中,与对照组比较,PGE2组细胞的增殖、迁移和粘附能力显著增加（P<0.01）,L-902,688 z具有PGE2相似的效应。与对照组比较,PGE2组细胞中Bcl-2蛋白表达增加,caspase-3、cytochrome C蛋白表达降低（P<0.01）,L-902,688z相似的效应;16)在研究EP4受体选择性拮抗剂（CJ-42794）对脑胶质瘤细胞生物学行为影响的实验中,与对照组比较,PGE2组细胞的增殖和粘附能力显著增加（P<0.01）;与PGE2组比较,CJ-42794组细胞的增殖和粘附能力显著下降（P<0.01）。与对照组比较,PGE2组细胞中Bcl-2的蛋白表达明显增加（P<0.01）;与PGE2组比较,CJ-42794组Bcl-2蛋白表达有所下降（P<0.01）。caspase-3和cytochrome C在各组之间的表达无显著性差异（P<0.05）;此外,CJ-42794显著抑制了脑胶质瘤细胞中EP4膜蛋白、c AMP、PI3K、Snail和c-myc的表达（P<0.01）;17)在探索PGE2/EP4介导脑胶质瘤细胞生物学行为的信号通路的研究中,与对照组比较,PGE2组细胞的增殖显著增加、凋亡显著降低（P<0.01）,c AMP类似物dbc AMP具有相似的效应;PI3K通路抑制剂wortmannin对脑胶质瘤细胞的增殖无显著影响（P>0.05）,对脑胶质瘤细胞的凋亡具有一定作用,EP4-PI3K通路对PGE2介导脑胶质瘤的作用还有待进一步研究。结论:（1）脑胶质瘤中PGE2异常表达,且与脑胶质瘤的临床病理相关（肿瘤大小、分化程度、病理分级）;（2）PGE2主要通过EP4受体发挥对脑胶质瘤的调节作用,参与脑胶质瘤的发生与进展;（3）PGE2可能通过PGE2/EP4/AC-c AMP/c-myc、PGE2/EP4/PI3K/Snail信号通路参与对脑胶质瘤的调节。