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研究背景：前列腺素E2(Prostaglandin E2, PGE2)是一种炎性介质,对肿瘤细胞的生长与侵袭能力有显著的促进作用。在肝细胞癌细胞中,PGE2与细胞膜上的四种EP受体(E prostanoid receptor)结合,分别为EP1, EP2, EP3, EP4,从不同的层面影响着肝细胞癌细胞的生物学性状。本实验室前期研究工作表明PGE2可以显著的增强肝细胞癌细胞的增殖与侵袭能力,并且探讨了与增殖相关的机制。但对于PGE2促进肝细胞癌细胞侵袭转移能力的机制还不清楚。本课题是在此工作基础上,进一步分析PGE2促进肝细胞癌细胞侵袭转移能力的分子机制。研究目的：阐明PGE2通过EP1受体上调Snail蛋白从而促进肝细胞癌细胞侵袭转移能力的机制与信号转导通路。研究内容：1.阐明EP1受体在PGE2促进肝细胞癌细胞侵袭迁移中的作用。2.阐明Snail蛋白在PGE2通过EP1受体促进肝细胞癌细胞侵袭迁移中的作用。3探讨PGE2通过EP1受体上调Snail蛋白的信号转导通路及相关机制。研究方法：1.运用常规方法培养肝细胞癌细胞系HepG2, Hep3B, Huh7。2.运用Transwell方法检测PGE2和EP1受体激动剂(17-P-T-PGE2)对肝细胞癌细胞侵袭迁移能力的影响。3.对信号转导通路中的一些关键靶点,采用化学抑制剂、RNA干扰以及表达功能阻抑性蛋白的方法,结合Western Blot等方法分析信号转导通路。4.用Realtime PCR方法分析通路中相关蛋白的mRNA水平的变化。5.用Polysome Profile实验分析PGE2通过EP1受体对Snail蛋白翻译效率的影响。研究结果：1.在Hep3B, Huh7细胞系中,PGE2上调细胞迁移能力分别至223%和300%,上调细胞侵袭能力分别至228%和284%,17-P-T-PGE2上调细胞迁移能力分别至202%和267%,上调细胞侵袭能力分别至203%和235%。当降低Snail的蛋白表达时,PGE2上调细胞迁移能力分别至126%和118%,上调细胞侵袭能力分别至115%和127%,17-P-T-PGE2上调细胞迁移能力分别至116%和104%,上调细胞侵袭能力分别至103%和102%。2.在HepG2, Hep3B和Huh7细胞系中,PGE2诱导Snail蛋白水平从168%到216%,17-P-T-PGE2诱导Snail蛋白水平从140%到223%。EP1受体通过Gαi亚基和Gβγ亚基调节Snail的蛋白表达。PTX阻断Gαi亚基之后,17-P-T-PGE2诱导Snail蛋白水平仅为111%到139%。在HepG2和Hep3B细胞中,GRK2ct转染阻断Gβγ亚基后,17-P-T-PGE2诱导Snail蛋白水平分别至156%和134%,而空载质粒转染组中,17-P-T-PGE2诱导Snail蛋白水平上升至253%和272%。3.在本研究的肝细胞癌细胞系中,用17-P-T-PGE2处理细胞24h, Polysome Profile实验表明EP1受体激活后可以增强Snail mRNA的翻译效率。4. HepG2, Hep3B和Huh7细胞系中,EP1受体通过Gai亚基激活Erk,导致磷酸化mTOR水平上升从192%到461%；而PKC抑制剂BIS可以显著的抑制Erk的磷酸化水平。EP1受体通过激活CREB从而上调Raptor的表达水平从229%到581%。GRK2ct通过阻断Gβγ亚基抑制CREB的磷酸化。而DN-CREB通过阻断CREB的功能显著抑制Raptor的上调作用。mTOR磷酸化水平增加与Raptor表达水平的上升,两者协同作用激活mTORC1,导致下游的Rps6磷酸化水平升高,进而上调YB-1的表达水平从235%到299%,增强Snail mRNA的翻译效率。结论：PGE2激活与Gαi亚基相偶联的EP1受体,通过PKC, Erk通路上调mTOR的磷酸化水平；通过Gβγ亚基激活CREB通路上调Raptor的表达水平,两方面协同作用激活mTORC1。mTORC1通过增强翻译效率上调Snail蛋白表达水平,进而增强肝细胞癌细胞的迁移侵袭能力。