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目的 观察同病异证H22肝癌小鼠垂体基因差异表达的特征,重点关注Pomc及其转录因子和加工酶,以及参与调控Pomc表达的G蛋白信号通路等。从垂体层面揭示肝癌同病异证发生的物质基础,并进一步探索其形成的机制。 方法 1.体内实验一:腋下接种H22肝癌腹水瘤细胞复制小鼠肝癌模型,采用小鼠计量化四诊和辨证方法,筛选同病异证-邪毒壅盛证(简称邪毒证)与气虚证肝癌小鼠,以无证可辨的正常小鼠为对照。以Affeymetrix小鼠基因芯片检测各组小鼠垂体基因的差异表达。在此基础上分析各证候小鼠垂体差异基因表达的总体特征,并进一步重点分析垂体Pomc及参与其转录、加工基因,以及G蛋白通路等若干与垂体功能密切相关通路基因的差异表达特征。 2.体内实验二:于2010年和2011年依次开展两批动物实验,2010批小鼠筛选早期邪毒证和气虚证荷瘤小鼠和正常对照小鼠;2011批小鼠筛选邪毒濒危证(邪危组)、邪毒壅盛证(邪毒组)、邪毒居中证(邪中组)、邪毒微弱证(邪微组)等4个不同程度的邪毒证小鼠,以及邪毒居中兼气虚证小鼠(气虚组)和正常对照小鼠。以ELISA技术检测血清ACTH的含量。同步采用RTqPCR技术检测垂体Pomc及其转录和加工相关基因、以及G蛋白信号通路若干差异基因的表达。 3.体外实验:综合采用ELISA和RTqPCR技术,检测不同剂量CRH、AVP和H作用于AtT20细胞不同时间后,其ACTH的分泌量以及Pomc等基因的表达情况,观察三者分别影响AtT20细胞Pomc转录和ACTH释放的量效和时效关系,以及三者之间可能存在的相互关系。 结果 1.体内实验一:筛选获得正常对照小鼠以及肝癌早期邪毒证、气虚证小鼠各8只,芯片检测每张芯片获得垂体16654个基因的mRNA表达。基因差异表达的特征为:(1)气虚组差异表达基因较邪毒组多,且气虚组下调基因多于上调基因,邪毒组上调基因多于下调基因。(2)肝癌小鼠的Pomc表达均低于正常组,且气虚组低于邪毒组。(3)Pomc转录因子Pitx1、Tbx19、Nr4a1、Nr4a2和Nr4a3在邪毒组均一致上调,转录后的加工酶Pcsk1和Pcsk2均一致下调。但气虚组的Pomc转录因子有高有低,其中Pitx1、Tbx19上调,Nr4a1、Nr4a2和Nr4a3一致下调。且其加工酶Pcsk1下调,Pcsk2上调。(4)G蛋白通路中PKA支路大体处于活跃状态,且邪毒组更甚于气虚组;而PKC支路处于相对抑制状态,但总体上邪毒组较气虚组活跃。(5)其他通路中,哺乳动物昼夜节律显示邪毒组较气虚组活跃,特别是邪毒组的Per1、Per2、Nrld1的表达明显升高。而参与遗传信息加工的基因在邪毒组的表达受到抑制,气虚组却较活跃。 2.体内实验二:(1)证候分析显示,2010和2011两批动物中,邪毒证肝癌小鼠均兼有一定程度的气虚证,而气虚证兼有一定程度的邪毒证,且2011批气虚证小鼠兼有的邪毒程度较2010批重。(2)肿瘤发生后,两批同病异证肝癌小鼠的垂体对肾上腺的调控均比较活跃,血清ACTH含量升高,其中气虚组均高于邪毒组。(3)检测的基因中,Tbx19、Nr4a2、Nr4a3、Adcy5、Prkar1a和Hras1在两批小鼠邪毒组表达趋势一致,但气虚组只有Tbx19、Nr4a2、Hras1表达一致。(4)与血清ACTH含量气虚组高于邪毒组趋势一致的基因有Pomc、Nr4a2、Pcsk1、Adcy5、Itpr1、Hras1。 3.体外实验:(1)CRH能促进AtT20细胞释放ACTH和转录Pomc,其中对ACTH的促进作用以400nM作用15min最显著(2.03倍),而对Pomc的作用以400nM作用30min最显著(4.65倍),即Pomc的表达滞后于ACTH的释放15min。(2)AVP也能促进AtT20细胞释放ACTH和转录Pomc,其的最佳浓度和时间分别为400nM作用30min(2.07倍)和100nM作用90min(2.02倍),即Pomc表达滞后ACTH的释放60min。(3)H抑制AtT20细胞释放ACTH和表达Pomc,且对Pomc的抑制随作用时间延长而加重,(4)CRH、AVP和H分别作用时,均能一定程度影响其他激素相关受体的表达。 结论 1.不同批次肝癌小鼠的证候发展存在轻微差异,但根据邪盛衰度、气盛衰度不同,均可出现不同邪毒程度以及兼有气虚证的荷瘤小鼠。部分小鼠证候隔夜发展快速,导致处死时实际证候与辨证存在差异。这种肝癌小鼠证候复杂的自然演变和发展过程与人类十分近似,由此提示肝癌防治中,应及时辨证论治、调整治疗方案。 2.同病异证肝癌小鼠血清ACTH浓度总体上与邪盛衰度呈正相关,气虚证ACTH较邪毒证高。其中邪毒证肝癌小鼠的Tbx19、Nr4a2、Nr4a3、Adcy5、Prkar1a、Hras1等表达趋势与ACTH升高趋势一致,提示这些基因可能是邪毒证的特征基因,且参与调节ACTH的合成和分泌。而气虚证的一致性基因偏少,可能与两批小鼠气虚证的兼证及其程度存在差异有关。 5.CRH和AVP均能促进AtT20细胞转录Pomc和释放ACTH,且Pomc的转录均滞后于ACTH的释放,但AVP的作用较CRH弱。H总体上抑制Pomc的转录和ACTH的释放。CRH、AVP和H三者之间可能相互影响。