硕士学位论文论 文 题 目 UCH-L1 对 恶 性 脑 胶 质 瘤 细 胞 缺 氧 适应 性 的 调 控 研 究研究生姓名 周 磊指导教师姓名 杨 金 铭专 业 名 称 药 理 学研 究 方 向 肿 瘤 药 理论文提交日期 2013 年 3 月UCH-L1 对恶性脑胶质瘤细胞缺氧适应性的调控研究 中文摘要UCH-L1 对 恶 性 脑 胶 质 瘤 细 胞 缺 氧 适 应 性 的 调 控 研 究中 文 摘 要目的：研究 UCH-L1 对恶性脑胶质瘤细胞缺氧适应性的影响并初步探讨其可能的 分 子 机 制 。方 法 ： 我 们 使 用 UCH-L1 siRNA 靶向抑制恶性胶质瘤细胞 U251 和 T98G 中UCH-L1 的表达。在缺氧环境下，1 ）采用划痕法、Matrigel 法分别检测恶性胶质瘤细胞的迁移和侵袭能力的变化；2 ）采用台盼蓝、克隆集落实验检测恶性胶质瘤细胞的存活和增殖能力的变化；3 ）采用乳酸和葡萄糖试剂盒检测恶性胶质瘤细胞糖酵解能力的变化；4 ） 用 Western Blot 法 检 测 缺 氧 情 况 下 UCH-L1 对 凋 亡 相 关 蛋 白 表 达 和HIF-1 表达调控的影响。结果： 1） 划 痕 法 和 Matrigel 法结果表明在缺氧环境下沉默 UCH-L1 后 胶 质 瘤细 胞 U251 和 T98G 的 迁 移 能 力 、 侵 袭 能 力 明 显 下 降 ， 提 示 UCH-L1 能 促 进 恶 性 胶 质瘤 细 胞 的 侵 袭 和 迁 移 ； 2） 台 盼 蓝 、 克 隆 集 落 实 验 结 果 表 明 在 缺 氧 环 境 下 沉 默 UCH-L1后 恶 性 胶 质 瘤 细 胞 U251 和 T98G 的 存 活 和 增 殖 能 力 明 显 减 弱 ， 提 示 UCH-L1 有 助 于恶 性 胶 质 瘤 细 胞 缺 氧 环 境 下 的 增 殖 和 存 活 ； 3）在缺氧环境下沉默 UCH-L1 后恶性胶质瘤细胞相关凋亡蛋白 Caspase 3、 PARP 的表达明显增加，提示 UCH-L1 能 抑 制 恶性 胶 质 瘤 细 胞 凋 亡 的 发 生 ； 4） 在 缺 氧 环 境 下 沉 默 UCH-L1 表 达 后 恶 性 胶 质 瘤 细 胞U251 和 T98G 的乳酸生成量和葡萄糖消耗量明显减少，提示 UCH-L1 能 促 进 恶 性 胶质瘤细胞的糖酵解能力；5 ）在缺氧环境下沉默 UCH-L1 后恶性胶质瘤细胞 HIF-1蛋 白 水 平 明 显 降 低 ， 给 予 蛋 白 酶 体 抑 制 剂 MG132 和 LAC 后 HIF-1 部 分 恢 复 ， 提 示UCH-L1 可能通过泛素蛋白酶体途径调控 HIF-1 蛋 白 的 表 达 ； 6） 在 缺 氧 环 境 下 沉 默UCH-L1 后 ， 加 入 CHX 处 理 不 同 时 间 后 ， 恶 性 胶 质 瘤 细 胞 HIF-1 蛋 白 的 表 达 随 着 时间 推 移 迅 速 减 弱 ， 提 示 UCH-L1 能 增 强 HIF-1 蛋 白 的 稳 定 性 。结论：U CH-L1 可能通过阻止 HIF-1 经泛素蛋白酶体途径降解，维持 HIF-1 稳 定I中文摘要 UCH-L1 对恶性脑胶质瘤细胞缺氧适应性的调控研究性 ， 提 高 糖 酵 解 调 控 能 力 ， 从 而 抑 制 细 胞 凋 亡 ， 进 而 促 进 缺 氧 环 境 下 恶 性 胶 质 瘤 细 胞的侵袭、运动迁移、增殖和存活。关键词：恶性胶质瘤；U CH-L1； HIF-1； 糖 酵 解 ； 细 胞 存 活作 者：周 磊指导老师：杨金铭 教 授张 丽 讲 师IIUCH-L1 regular the adaptation to hypoxia of glioblastoma multiforme cells AbstractUCH-L1 regular the adaptation to hypoxia ofglioblastoma multiforme cellsAbstractObjective: To investigate the effects of UCH-L1 on viability and malignant featuresof glioma cells under hypoxia, and to explore the molecular mechanisms involved.Methods: The expression of UCH-L1 in glioma cells U251 and T98G was silencedby UCH-L1-targted siRNA. Under hypoxia condition, 1) the invasion of glioma cellswas assessed by wound-healing assay and Matrigel invasion assay; 2) the cell proliferationwas assessed by clonogenic assay; cell viability was assessed by trypan blue assay; 3)glycolysis was assessed using the lactate and glucose assay kit; 4) expression of UCH-L1and the apoptosis proteins and HIF-1 were determined using Western blot.Results: 1) the results of wound-healing assay and matrigel invasion assay showedthat the migration and invasion of human glioma cells U251 and T98G were decreasedafter silencing of UCH-L1 expression under hypoxia, suggesting that UCH-L1 canpromote malignant invasion and migration of glioma cells; 2) the results of clonogenicassay and trypan blue assay showed that under hypoxia, the proliferation and viability ofhuman glioma cells U251 and T98G were decreased after silencing of UCH-L1 expression,suggesting that UCH-L1 contributes to proliferation and viability of glioma cells underhypoxia; 3) under hypoxia the level of cleaved caspase 3 and cleaved PARP weresignificantly increased after silencing of UCH-L1 expression, suggesting that UCH-L1 caninhibit apoptosis of glioma cells; 4) after knockdown of UCH-L1, the secretion of lactatewas increased and consumption of glucose was decreased in glioma cells, suggesting thatUCH-L1 can promote glycolysis under hypoxia; 5) in hypoxia the level of HIF-1 wassignificantly decreased in glioma cells subjected to silencing of UCH-L1 expression butwas partial recovered in the presence of the proteasome inhibitors MG132 or LAC,suggesting that UCH-L1 can regulate the level of HIF-1 protein via theubiquitin-proteasome pathway; 6) under hypoxia, the glioma cells treated with the proteinsynthesis inhibitor CHX and subjected to silencing of UCH-L1 expression showed reducedIIIAbstract UCH-L1 regular the adaptation to hypoxia of glioblastoma multiforme cellslevel of HIF-1 protein, suggesting that UCH-L1 has stabilizing effect on HIF-1 protein.Conclusion: UCH-L1 is able to enhance glycolysis in glioma cells, contribute toinhibition of apoptosis, and promote the invasion, migration, survival and proliferation ofglioma cells under hypoxia, these effects may be mediated, at least in part, thought itsstabilizing effect on the glycolytic protein, HIF-1.Key words: glioblastoma multiforme; UCH-L1; HIF-1; Glycolysis; Cell survivalWritten by: Lei ZhouSupervised by: Prof. Jin-ming YangLi ZhangIV目 录研 究 背 景 . 1材 料 与 方 法 . 6一 、 实 验 材 料 . 61. 细 胞 株 . 62. 主 要 试