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研究目的:胶质瘤是中枢神经系统(central nervous system,CNS)中发生率最高的肿瘤,呈浸润性生长、侵袭性强。手术切除是胶质瘤治疗的重要方法,而围术期麻醉处理是否会对胶质瘤的预后产生影响尚无定论。近年来越来越多的研究者认为谷氨酸受体α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole-propionic acid,AMPA)受体是调控胶质瘤发生发展的关键因素之一。不同结构的AMPA受体对Ca2+的通透性不同,进而对胶质瘤的生物学特性产生影响:当AMPA受体由Glu1-GluR4四个亚基共同构成时,对Ca2+的通透性很低;当AMPA受体的GluR2亚基表达缺乏时,其对Ca2+通透,即Ca2+通透性AMPA受体(Ca2+permeable AMPA receptors,CPARs),而在胶质瘤细胞上表达的多为CPARs。AMPA受体的不同结构是由作用于RNA的腺苷脱氨酶2(adenosine deaminase acting on RNA2,ADAR2)决定。ADAR2对AMPA受体GluR2亚基pre-mRNA进行转录后编辑,引发GluR2构型改变,进而影响AMPA受体构成。谷氨酸(glutamate,Glu)对CPARs的功能也至关重要,Glu可与CPARs结合,导致大量Ca2+内流。而细胞外Glu浓度主要与细胞膜上Glu转运体相关。胱氨酸/谷氨酸逆向转运体(the cystine/glutamate antiporter system,system xc-)则是调节胞外Glu浓度的主要转运体,其生理特性是以1:1的比例向胞内转运胱氨酸(cystine,Cys-Cys),向胞外转运Glu。研究证明system xc-在胶质瘤细胞中的表达量明显多于正常胶质细胞。丙泊酚是临床常用的麻醉药物,有研究证实丙泊酚对卵巢癌细胞、肝癌细胞等多种肿瘤细胞的侵袭具有抑制作用。本课题组前期研究表明,丙泊酚在脑缺血再灌注损伤模型中,对CNS内AMPA受体具有调控作用。但该通路是否可对胶质瘤的侵袭产生影响,又是否与system xc-有关联尚不明确。本研究旨在深入探讨丙泊酚对离体大鼠胶质瘤细胞侵袭性的影响以及对ADAR2-CPARs-system xc-通路是否具有调控作用。方法:实验主要分为两部分:第一部分,探究丙泊酚对大鼠C6胶质瘤细胞活力、侵袭力、迁移率等关键性指标的影响。体外培养大鼠C6胶质瘤细胞并以随机数字表法分成4组:正常对照组(C组),不同浓度(1.2μg/ml,4μg/ml,12.4μg/ml)的丙泊酚处理组(P1组、P2组、P3组)。C组以完全培养基正常培养,P1P3组以相应浓度的丙泊酚孵育6 h后换成正常培养基继续培养18 h。使用MTT比色分析法检测细胞活力,采用transwell侵袭实验来检测细胞侵袭力,采用细胞划痕实验检测不同处理后的细胞迁移率,Western blot法和免疫荧光染色法测定细胞ADAR2、GluR2以及x CT蛋白表达水平。第二部分,探究ADAR2—CPARs—system xc-通路在丙泊酚对大鼠C6胶质瘤细胞影响中的作用。以随机数字表法,将大鼠C6胶质瘤细胞按照不同实验目的进行以下分组:(1)探究丙泊酚对大鼠C6胶质瘤细胞ADAR2-GluR2通路的作用:正常对照组(C组)、丙泊酚处理组(P组)、ADAR2-siRNA转染组(SA组)以及ADAR2-si RNA转染+丙泊酚处理组(P+SA组);(2)探究丙泊酚对大鼠C6胶质瘤细胞system xc-的作用:正常对照组(C组)、丙泊酚处理组(P组)、丙泊酚与system xc-激动剂共同处理组(P+NAC组);(3)探究CPARs对大鼠C6胶质瘤细胞system xc-表达的作用:正常对照组(C组)、丙泊酚处理组(P组)、丙泊酚与CPARs激动剂共同处理组(P+AMPA组);(4)探究system xc-通过Glu对CPARs产生影响以及丙泊酚在其中的作用:正常对照组(C组)、Glu处理组(Glu组)、Glu与丙泊酚共同处理组(Glu+P组)、Glu与CPARs抑制剂共同处理组(Glu+NAS组)、Glu与丙泊酚以及CPARs激动剂共同处理组(Glu+P+AMPA组)。使用相应药物孵育后,以MTT比色分析法测定细胞活力,以transwell侵袭实验检测细胞侵袭力,以细胞划痕实验测定迁移率,比色法测定培养基Glu浓度,Western blot法测定蛋白表达水平,以巢式RT-PCR法测定大鼠C6胶质瘤细胞GluR2亚基pre-mRNA Q/R位点的编辑效率。结果:第一部分,与C组对比,P1P3组细胞的细胞活力、侵袭力、迁移率下降,胞核ADAR2及胞膜GluR2蛋白表达上调、胞膜xCT蛋白表达下调,且呈现剂量依赖性。第二部分,(1)通过慢病毒进行siRNA转染而沉默ADAR2基因可增加GluR2亚基pre-mRNA的Q/R位点编辑,增强细胞的细胞活力、侵袭力、迁移率,而该作用可被丙泊酚所逆转;(2)丙泊酚对大鼠C6胶质瘤细胞的细胞活力、侵袭力、迁移率的抑制可被system xc-激动剂逆转;(3)CPARs激动剂可增加system xc-的膜表达;(4)谷氨酸可增强细胞的细胞活力、侵袭力、迁移率,且该效应被丙泊酚以及CPARs抑制剂所逆转。结论:丙泊酚对大鼠C6胶质瘤细胞的活力、侵袭力、迁移率均有抑制作用,其作用机制与激活ADAR2-AMPA受体GluR2通路、抑制system xc-表达相关。同时,本课题证明ADAR2-AMPA通路与system xc-构成上下游调控关系。