高糖、高胰島素對乳腺癌MCF-7細胞脂肪酸合成酶表達的影響及二甲雙胍的干預探討

陳 迪 彭偉強 黃宇康

廣東省惠州市中心人民醫院乳腺外科，廣東惠州 516001

腫瘤與糖尿病均為臨床高發病，而且共同擁有某些危險性因素，比如嗜酒，肥胖，或既往吸煙史等。據醫學研究發現，2型糖尿病患者的腫瘤發病率及死亡率明顯高于健康人，而降糖藥物二甲雙胍對腫瘤具有一定的抑制作用，目前尚不明確具體機制，但很多學者支持二甲雙胍在體內的作用靶點之一，即腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）與其抗腫瘤作用有一定的關系[1-2]。經進一步研究，發現p-AMPK不僅能夠降低血糖及血脂水平，還能有效緩解臨床表現。本次研究選擇2009年5月～2015年5月在我院接受治療的乳腺癌且合并2型糖尿病患者78例，經病理活檢、培育、檢測后，分析檢測結果，取得一定成果，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本次研究選擇2009年5月～2015年5月在我院接受治療的乳腺癌合并2型糖尿病患者78例，均為女性患者，年齡38～73歲，平均（56.5±16.81）歲。納入本次研究對象標準如下：（1）臨床資料完整；（2）女性；（3）無轉移病灶；（4）所有患者均在本次研究前未接受任何化療、手術以及內分泌治療措施，而且未服用任何降糖藥物[3]；（5）對本次研究內容知情，并自愿參與，同醫院簽訂知情同意書。

1.2 方法

本次研究患者均在入院后，經超聲監視，開展乳腺組織活檢，將活檢標本送檢病理室檢驗。病理檢查主要包括以下幾點：（1）細胞培養，培養液為DMEM（低糖），37℃，CO2濃度 5%；（2）病理實驗分組，分成A（高糖，葡萄糖濃度為20mmol/L）、B（高胰島素，胰島素及葡萄糖濃度分別為125mu/L、5mmol/L）、C組（高糖及胰島素，胰島素及葡萄糖濃度分別為 125mu/L、20mmol/L），用不同濃度（0、2.5、5、10、20mmol/L）的二甲雙胍進行干預，其中對照組為0干預標本；（3）檢測p-AMPK蛋白表達情況，經培養、提取蛋白后，將蛋白定量，并繼續轉模、封閉、孵育過夜、再孵育，曝光定影，并經掃描后將結果錄入計算機并分析數據；（4）檢測p-AMPK的mRNA表達，其中cDNA作為擴增模板，并對擴增產物進行凝膠電泳后，分析檢測結果；（5）取對數MCF-7生長期，適當調整細胞濃度后，更換細胞培養液，繼續細胞培養72h；嚴格按照試劑盒說明書，依次完成細胞標本的固定→洗滌→PI染色步驟，在37℃室溫下靜置30min后，送入流式細胞儀，在波長488nm光波下進行檢測，獲取細胞周期數值[4-7]。

1.3 統計學處理

本次研究選擇SPSS18.0軟件進行分析，計量資料以（x±s），采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 經不同濃度葡萄糖及胰島素干預下的MCF-7FASN及mRNA表達情況比較

A組、B組及C組FASN表達及mRNA表達程度均高于對照組，其中均以C組為最高，其次為B組，再次為C組，而A組、B組及C組兩兩比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 經葡萄糖及胰島素干預下的MCF-7細胞表達FASN及mRNA情況

表2 不同濃度二甲雙胍干預下的MCF-7細胞表達FASN情況（x ± s，mmol/L）

2.2 不同濃度二甲雙胍干預下的MCF-7細胞表達FASN情況

在二甲雙胍0mmol/L濃度干預下，不同分組MCF-7細胞表達FASN由高到低依次為C組、B組、A組及對照組，二甲雙胍2.5mmol/L→B組＞C組＞A組＞對照組，二甲雙胍5mmol/L→B組＞C組＞對照組＞A組，二甲雙胍10mmol/L→對照組＞A組＞C組＞B組，二甲雙胍20mmol/L→A組＞對照組＞B組＞C組；四組兩兩比較，差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

2.3 不同濃度二甲雙胍干預下的MCF-7細胞表達mRNA情況

在二甲雙胍0mmol/L濃度干預下，不同分組MCF-7細胞表達mRNA由高到低依次為B組、C組、對照組及A組,二甲雙胍2.5、5mmol/L→B組＞C組＞A組＞對照組，二甲雙胍10mmol/L濃度→對照組＞A組＞C組＞B組,二甲雙胍20mmol/L→對照組＞A組＞C組＞B組；4組兩兩比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表3。

表3 不同濃度二甲雙胍干預下的MCF-7細胞表達mRNA情況

圖1 提示高糖/高胰島素/高糖+高胰島素組患者MCF-7細胞內 FASN蛋白、mRNA表達情況均顯著高于正常葡萄糖組，其中上方為FASN（270kd），下方為β-actin（43kd）。

3 討論

脂肪酸合成酶，即FASN，是人體內與內源性脂肪酸合成關系密切的重要生物酶，多在脂肪酸分泌組織呈現出高表達顯現，其他組織低表達。據醫學研究顯示，腫瘤組織內FASN表達較高，而且對腫瘤預后產生比較嚴重的影響[8-10]。血糖代謝異常者的腫瘤患病率及致死率均高于血糖正常者，提示高血糖是導致腫瘤發生，以及腫瘤患者死亡的重要誘發因素之一，而且腫瘤病情危險性與血糖異常情況嚴重程度呈一定的正比，但具體機制目前尚不明確[11-12]。據文獻報道，高糖環境下72h可對乳腺癌組織MCF-7細胞增殖情況產生一定的影響[13]，而高胰島素環境、高胰島素+高糖環境下24h，MCF-7細胞增殖率顯著上升，提示對于乳腺癌細胞而言，胰島素對MCF-7生長比較敏感[14]。胰島素刺激乳腺癌細胞MCF-7增殖情況機制主要見于對胰島素受體、胰島素樣生長因子-1受體的刺激作用，繼而促使腫瘤細胞有絲分裂更加活躍，可有效抵抗細胞凋亡[15]。此外，胰島素還能降低胰島素樣生長因子結合蛋白含量，促使其游離含量上升，進而加強胰島素樣生長因子的促進腫瘤生長作用[16]。

本次研究中將乳腺癌患者作為研究對象，經癌性病灶組織活檢后，分析在高糖及高胰島素環境下關于FASN及mRNA在MCF-7細胞內的表達情況；實驗結果提示，高葡萄糖/胰島素均能夠明顯提升二者的表達情況，表明FASN可能是乳腺癌合并2型糖尿病患者數量增加的原因。

總之，在高糖及高胰島素狀態下，乳腺癌患者MCF-7細胞中存在的AMPK減少表達，G1期細胞減少，而二甲雙胍可促使此狀態下的AMPK增加表達，而且細胞成長過程暫停于G1期，這為研究乳腺癌患者的治療提供新的方向以及新的治療抗癌藥物在人體內的作用靶點。

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