Krooninen sairaus

tiivistelmä

Background

Nikotiini on tärkeä riippuvuutta komponentti tupakansavulle. Vaikka nikotiini on yleisesti ajatellaan olevan rajallinen kyky aloittaa syövän, se voi aiheuttaa solujen lisääntymisen ja angiogeneesiä erilaisissa järjestelmissä. Nämä ominaisuudet saattavat mahdollistaa nikotiini helpottaa kasvainten kasvua jo aloitettu. Tässä osoitamme, että nikotiini edistää merkittävästi etenemisen ja etäpesäkkeiden kasvainten hiirimalleissa keuhkosyöpään. Tämä vaikutus havaittiin, kun nikotiinia annettiin läpi vatsaonteloon injektioita, tai over-the-counter depotlaastareita.

menetelmät ja havainnot

Tässä tutkimuksessa, Line1 hiiren adenokarsinoomasolua istutettiin ihonalaisesti syngeenisiin BALB /c-hiirissä. Nikotiinin anto joko intraperitoneaalisesti (i.p.) tai depotlaastaria aiheutti huomattavan koon kasvu istutettujen Line1- kasvaimia. Kun kasvaimet poistettiin kirurgisesti, nikotiinin käsitellyillä hiirillä oli selvästi korkeampi kasvaimen uusiutumisen (59,7%) verrattuna vehikkelillä hoidettuihin hiiriin (19,5%). Nikotiini myös lisääntynyt etäpesäke dorsaalisesti istutettu Linja1 kasvaimet keuhkoihin 9 taittuu. Nämä tutkimukset koskevat siirrettyjen kasvainten laajennettiin hiirimallissa, jossa kasvaimet aiheuttama tupakan karsinogeeni, NNK. Keuhkotuumoreita aloitettiin A /J hiiriä i.p. injektio NNK; antaminen 1 mg /kg nikotiinia kolme kertaa viikossa johti kasvuun koko ja lukumäärä kasvainten muodostettu keuhkoihin. Lisäksi, nikotiinin vähensi merkitsevästi ilmaus epiteelin markkereita, E-kadheriini ja β-kateniinin sekä tiiviin liitoksen proteiini ZO-1; nämä kasvaimet osoitti myös lisääntynyttä ilmentymistä α

7 nAChR alayksikköä. Uskomme, että altistuminen nikotiini joko tupakansavun tai nikotiinin lisäravinteet voivat helpottaa lisääntynyt kasvaimen kasvua ja etäpesäkkeiden.

Johtopäätökset

aiemmin tulokset osoittivat, että nikotiini voi aiheuttaa hyökkäyksen ja epiteelin-mesenkymaalitransitioon (EMT ) viljellyissä keuhko-, rinta- ja haiman syöpäsoluja. Tämä tutkimus osoittaa ensimmäistä kertaa, että nikotiinin antamisen joko i.p. injektio tai over-the-counter iholaastarit voivat edistää kasvaimen kasvua ja etäpesäkkeiden immunokompetenteilla hiirillä. Nämä tulokset viittaavat siihen, että vaikka nikotiini on vain rajallinen kyky aloittaa kasvaimen muodostumisen, se voi helpottaa etenemistä ja syöpäkasvainten etäpesäkkeiden muodostumisen ennalta aloittanut tupakka syöpää aiheuttavia aineita.

Citation: Davis R, Rizwani W, Banerjee S, Kovacs M , Haura E, Coppola D, et al. (2009) Nikotiini Edistää Kasvaimen kasvu ja etäpesäkkeiden hiiri mallit keuhkosyöpään. PLoS ONE 4 (10): e7524. doi: 10,1371 /journal.pone.0007524

Editor: William Pao, Vanderbilt University, Yhdysvallat

vastaanotettu: 1. kesäkuuta, 2009; Hyväksytty: 25 elokuu 2009; Julkaistu: 20 lokakuu 2009

Copyright: © 2009 Davis et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Rahoitus: Näitä tutkimuksia tukivat NCI Grants CA63136 ja CA127725 sekä Bankhead-Coley Grant # 06BB-04-9587 SC. RD on vastaanottaja väitöskirjaa apurahan American Heart Association. Sponsorit eivät olleet mukana tutkimuksessa suunnittelu; kerääminen, analysointi ja tulkinta tietojen kirjallisesti paperin tai päätös toimittamaan julkaisua.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

Tupakansavu sisältää laaja valikoima yhdisteitä, jotka ovat haitallisia terveydelle; jotkut näistä yhdisteistä, kuten 4- (methylnitrosamino) -1- (3-pyridyyli) -1-butanonia (NNK) ja N’-nitrosonornicotine (NNN) ovat nikotiinia johdannaisia ​​ja ovat erittäin syöpää [1]. Nämä molekyylit voivat muodostaa addukteja solujen DNA, mikä johtaa mutaatioiden elintärkeiden geenien, kuten Ras, p53, ja Rb [2], [3], [4]. Vaikka nikotiini on riippuvuutta komponentti tupakansavun, se ei voi aloittaa kasvainten muodostumista hiirillä tai rotilla, vaikka se on raportoitu, että se voi aloittaa kasvaimia hamstereille [5].

Nikotiini kykenee sen solutoiminnoille kautta asetyylikoliinin niko- reseptorit (nAChr), jotka ovat yleisiä neuronien ja lihasliitoksen [6], [7], [8]. nAChR alayksiköiden havaittiin olevan läsnä monenlaisia ​​ei-hermosolujen, mukaan lukien epiteeli- ja endoteelisolujen alkuperä [9]. nAChr ovat pentameerinen proteiinit, jotka koostuvat yhdeksän α-alayksiköitä (α2-α10) ja kolme β-alayksiköt (β2-β4) hermosoluissa [10], ja se voidaan jakaa kahteen tyypit-yhteen koostuu heteromeeristä pentameeri α2-α6 ja β2- β4, ja toinen, joka käsittää jonkin homomeeriset pentameeri α7-α9 [11], [12], [13]. Non-hermosolujen (lihas tyyppi) reseptorit koostuvat joko α1, β1, δ ja y-alayksiköiden alkion muodossa tai α1, β1, δ ja ε alayksiköiden aikuisten muodossa on 2:1:1:1 suhde [ ,,,0],14]. Sekä lihas- ja hermosolujen tyypin reseptorit ovat jokseenkin samanlaisia ​​keskenään, etenkin hydrofobisia alueita. Ne eroavat herkkyys a-Bungarotoksiini (α-BT) [13], [15]. α7 nAChR on runsaasti hermosoluissa, on korkea läpäisevyys Ca

2+ mikä helpottaa Ca

2 +: sta riippuvainen tapahtumia, kuten välittäjäaineen vapautumista, sääntely Toisiolähettisysteemien laskeutuu [16], [17], solujen eloonjäämistä [ ,,,0],18] ja apoptoosin [19]. Se havainto, että nAChr ovat läsnä ei-hermosolujen seurasi se havainto, että nikotiini voi indusoida endoteelisolujen proliferaatiota [20] sekä keuhkosyövän solulinjoja in vitro ja in vivo [21]. Nikotiini on myös osoitettu suojaavan keuhkosyöpä solujen indusoiman apoptoosin standardin kemoterapeuttisten [22]; Lisäksi nikotiini voi aiheuttaa leviämisen välityksellä on β-arrestin-1, Src ja induktio Rb-Raf-1 vuorovaikutusta [23], [24].

Viimeaikaiset tutkimukset päässä Russo lab on osoittaneet, että inhibitio nAChr by a-cobratoxin voi estää kasvua A549 kasvainten immuunipuutteisilla hiirillä [25]. Viimeaikaiset raportit ovat myös osoittaneet läsnäolo funktionaalisen estrogeenireseptoreihin keuhkosyövän solulinjoissa; estradioli on osoitettu edistävän keuhkojen kasvainsolujen proliferaatiota [26], [27], [28], [29] ja yhdistelmä nikotiinin ja estradioli voi edistää kasvua A549 kasvainten kateenkorvattomissa nude-hiirissä [30]. Nämä raportit läsnä tutkimukset tehdään immuunivajaisiin hiirillä; uskallettiin tutkimaan vaikutusta nikotiinin kahdella erillisellä mallia immunokompetenttien hiirillä. Tutkimukset esitetään tässä osoittavat, että nikotiini itsessään voi aiheuttaa kasvua ja etäpesäkkeiden kasvainten immunokompetenteilla hiirillä, riippumaton muista tupakan karsinogeenejä. Nikotiini antaa joko intraperitoneaalisesti tai kaupallisesti saatavissa depotlaastaria voisi merkittävästi edistää kasvaimen kasvua. Samanlaisia ​​vaikutuksia havaittiin istutettiin kasvaimiin sekä kasvaimiin aiheuttama tupakan karsinogeeni, NNK. Edelleen, hiiret altistettiin nikotiinille osoitti merkittävästi parannettu keuhkometastaasitestissä sekä kasvaimen uusiutumisen post kirurginen poisto primaarikasvaimen. Nämä tulokset viittaavat siihen, että nikotiini voi parantaa kasvua ja etäpesäkkeiden ennalta laadittujen keuhkokasvaimia.

Methods

Soluviljely ja Proliferaatiomääritykset

Line1 soluja viljeltiin RPMI (MEDIATECH ), joka sisälsi 10% FBS: ää. Line1 solut maljattiin poly-D-lysiinillä päällystettyjä kammion liukuu tiheydellä 10000 solua per kuoppa ja sulatettu lepotilassa seerumin nälkään 72 tuntia. Sitten soluja stimuloitiin uudelleen nikotiinin 18 h: n läsnä tai poissa ollessa 10 uM α-BT, joka on α

7-reseptorin antagonisti. Proliferaatiota arvioitiin mittaamalla BrdU. Bromideoksiuridiinia (BrdU) merkintäsarjat saatiin Roche Biochemicals. S-faasin soluja tarkasteltiin mikroskoopilla ja kvantitoitiin laskemalla 3 kentät 100 neljänä kappaleena.

Line1 Tumor Growth Kokeet

Naaraspuoliset BALB /c-hiiret vuotiaiden 26-30 päivää (Charles River), olivat leikattu ja karvottu käyttäen Nair karvojen poistoa selässä ja kyljissä. Line1-solut (1 x 10

6 per kasvain) otettiin talteen ja suspendoitiin uudelleen 100 ul: aan PBS: ää varten. Hiiret satunnaistettiin 3-7 päivää injektion jälkeen kasvainsolujen. Hiiret erotettiin kahdeksi ryhmät-auto (

n

= 8) ja nikotiini (

n

= 8) (patch tai i.p. injektio). Hiiret saivat nikotiinia i.p. injektio annoksella 1 mg /kg kolme kertaa viikossa. Nikotiini myös levittää käyttäen depotlaastaria (Nico®Derm® CQ, GlaxoSmithKline) annoksella 25 mg /kg vuorokaudessa. Merkit (14 mg) leikattiin 30 samankokoista neliöt edustavat 0,45 mg nikotiinia käyttäen partaterällä. Keskimääräinen paino hiirillä oli 0,018 kg (18 g). Pieni neliö edustaa 0,45 mg laastarin vastasi lopulliseen annokseen 25 mg /kg vuorokaudessa. Yksi laastari on sovellettu alempi selkä alue (karvottu) päivässä. Nikotiini annettiin 2 viikon ajan, ja kasvaimen kasvu mitattiin kolmesti viikossa. Nikotiini tasot hiirillä analysoitiin käyttämällä kotiniini ELISA Kit (kissa # CT086D; CalBiotech, Spring Valley, CA).

Line1 etäpesäke kokeita

Line1 soluja (1 x 10

6 per kasvain) injektoitiin ja hiiret jälkeen satunnaistettiin kahteen ryhmään. Ryhmä yksi sai ajoneuvo (

n

= 16) ja ryhmän kaksi sai nikotiinia (1 mg /kg) (

n

= 16) i.p. injektio kolmesti viikossa. 3 viikon kuluttua nikotiinin hoidon kasvaimet poistettiin nukutuksessa ja iho oli nitoa, hiiret talteen lämmitettyä lämpötyyny ja niitit poistettiin 7 päivän jälkeen. Hiiret saivat edelleen nikotiinin tai ajoneuvon vielä 2 viikkoa. Lopussa kokeen, hiiret lopetettiin ja keuhkot fiksoitiin formaliiniin.

A /J tuumorigeenisyyden kokeissa

Kaksi koetta suoritettiin käyttämällä naaras A /J-hiiriä 4-6 viikon iässä (Jackson Labs). Hiiriä pidettiin mukaisesti Institutional Animal Care ja Käytä komitea (IACUC) menettelytapoja ja ohjeita. NNK (NCI) (100 mg /kg) annettiin kaikkien hiirten (

n

= 16) kerran viikossa 5 viikon ajan [31], [32]. Hiiret satunnaistettiin kahteen ryhmään; ryhmälle yksi sai ajoneuvo (PBS) (

n

= 8) ja ryhmä kaksi sai nikotiinia (

n

= 8) i.p. injektio annoksella 1 mg /kg kolme kertaa viikossa vielä 28 viikkoa. Nikotiini tasot hiirissä analysoitiin käyttäen kotiniini ELISA-kittiä. Lopussa kokeen, hiiret lopetettiin ja keuhkot fiksoitiin 10% puskuroituun formaliiniin. Keuhkot jälkeen tutkittiin stereoscope numeron keuhkotuumoreiden. Keuhkot parafiiniin ja leikattiin osiin IHC värjäystä ja patologiset tutkimukset.

kvantitointi Kotiniinia

taso kotiiniannoksesta virtsassa käytettiin merkkiaineena nikotiinin tasot. Virtsa (100 ui) kerättiin koko pituudelta kokeiden ja varastoidaan -20 ° C: ssa myöhempää analyysia varten. Kotiniini tasot määritettiin käyttämällä Bioquant kotiniini suora ELISA kit seuraavia valmistajan protokollia.

RT-PCR

Käänteistranskriptaasilla yhdistettynä PCR tehtiin α

7 nAChR päälle Line1- soluissa. Kokonais-RNA eristettiin seerumia ja nikotiini stimuloi Line1 soluja (RNeasy-Kit, Qiagen) käyttäen valmistajan protokollaa. cDNA syntetisoitiin käänteistranskriptiolla käyttämällä AMV-RT-pakkausta (Promega). Alukkeet ja olosuhteet RT-PCR α

7 nAChR kuvattu muualla [23], [33]. PCR aktiini käytettiin latauskontrollina.

Noradrenaliinin ja Adrenaline ELISA

Line1 solut sulatettu lepotilassa seerumin nälkään ja käsiteltiin 1 uM nikotiinia 48 tuntia. Jonka jälkeen väliaine kerättiin ja laimennettiin sopivasti arvioida noradrenaliinin ja adrenaliinin erittyy kasvatusalustaan. ELISA suoritettiin käyttäen adrenaliini tutkimus ELISA ja noradrenaliinin tutkimus ELISA Labor Diagnostika Nord (cat # BA 10-5100 ja BA 10-5200 vastaavasti) seuraamalla valmistajan protokollaa. Pitoisuudet saavutettiin seuraamalla laskelmien ehdotti protokollaa ja arvot edustavat kahta toisistaan ​​riippumatonta koetta.

immunohistokemia

päätyttyä eläinkokeiden, kasvaimet poistettiin ja kiinnitettiin 10% neutraali puskuroitu formaliini ennen jalostettuna parafiinilohkoihin. Kudosleikkeet (5 pm paksu) leikattiin lohkot ja värjättiin joko H viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että nikotiini voi edistää kasvua A549 (keuhko adenokarsinoomasolua tyypin II alveolien fenotyyppi) kasvaimia immuunivajaissa hiirissä [25]. Voit selvittää vaikutukset nikotiinin kasvaimen kasvuun ja etäpesäkkeiden immunokompetenteilla hiirillä, Line1 hiiren adenokarsinoomasolua käytettiin. Line1 solut muodostavat ihon alle (s.c.) kasvaimia BALB /c-hiirissä, jotka voivat etäispesäkkeitä keuhkoihin [34], [35], [36], [37], [38]. Sen tutkimiseksi, onko nikotiini indusoi Line1 soluja, solut seerumia 72 tunnin ajan ja sen jälkeen stimuloitiin 1 uM nikotiinia 18 tuntia. S-vaihe merkintä mitattiin BrdU määrityksiä. Nikotiini voi tehokkaasti stimuloida Linja1 soluja syöttää S-vaiheeseen (kuvio 1A). Seuraavaksi Line1 soluja istutettiin kyljet BALB /c-hiirten ja annettiin muodostaa kasvaimia. Hiiret satunnaistettiin kahteen ryhmään, jossa on yksi ryhmä sai vehikkeliä (

n

= 8) ja toinen vastaanottava 1 mg /kg nikotiinia (

n

= 8) kolmesti viikossa intraperitoneaalisesti (ip ) injektio. Hiirillä, jotka saivat nikotiinia oli merkittävästi suurempi kasvaimia verrattuna vehikkeliä saaviin; kasvain volyymit keskimäärin 695 ± 98 mm

3 ajoneuvojen käsitellyissä hiirissä verrattuna 2267 ± 369 mm

3 nikotiinin käsitellyissä hiirissä (kuvio 1 B),

p

= 0,002.

(A) Nikotiini (1 uM) edistää S-vaihe tulo seerumia Line1 solujen BrdU määrityksissä. (B) Nikotiini (1 mg /kg) merkittävästi lisää Line1 kasvaimen kasvua Balb /c-hiirissä, kun sitä annetaan i.p. injektio kolmesti viikossa, p = 0,002, n = 10 (C) Nikotiini (25 mg /kg /vrk) suurentaa myös merkittävästi Line1 kasvaimen kasvua, kun sitä annetaan ihon läpi laastaria p = 0,019, n = 14

edellä esitetyn perusteella tuloksiin, kokeet tehtiin tutkia nikotiini over-the-counter depotlaastareita voisi edistää kasvaimen kasvua. BALB /c-hiiriä (

n

= 16) istutettiin Line 1 kasvaimia satunnaistettiin kahteen ryhmään ja nikotiinilaastareissa levitettiin päivittäin annoksella 25 mg /kg nikotiinia. Havaittiin, että nikotiini depotlaastaria voisi lisätä merkittävästi kasvua Line1 kasvaimia; ohjaus hiirillä oli keskimäärin kasvaimen 530 ± 59 mm

3, kun taas hiiret päällään nikotiinilaastarit oli keskimääräinen tilavuus 871 ± 106 mm

3 (kuvio 1 C),

p

= 0,019. Nämä kokeet vahvistavat, että altistuminen nikotiini, jopa läpi nikotiinin lisäravinteet, voivat häiritä ennalta määrätty kasvaimia.

Nikotiini edistää uudelleen kasvua ja etäpesäkkeiden hiirissä

Koska nikotiini havaittiin parantaa kasvaimen kasvuun, suoritettiin kokeita arvioida sen vaikutuksia kasvainten etäpesäkkeitä. Jotta voidaan tutkia tätä, istutettu kasvaimet poistettiin kirurgisesti 14 päivän jälkeen hoidon tai kun he pääsivät 500-700 mm

3. Tuumorit poistettiin, jotta epämukavuutta suuria kasvaimia. Hiiret nukutettiin kasvaimen poisto, ja haavat nitoa lähellä. Sen jälkeen, kun kasvaimen poiston, hiirille annettiin ajoneuvon tai nikotiinin i.p. injektio vielä 14 päivää. Mielenkiintoista on, että hiiret, joita käsiteltiin nikotiini oli korkeampi kasvaimen uusiutumisen jälkeen kasvaimet poistettiin kirurgisesti (kuvio 2A); Ajoneuvon hoidetut hiiret näytetään keskimäärin 19 ± 7% kasvaimen uusiutumisen, verrattuna keskimäärin 59 ± 3% kasvaimen uusiutumisen nikotiini (1 mg /kg) käsitellyissä hiirissä,

p

= 0,01,

n

= 16. Kasvaimen uusiutumisen laskettiin prosenttiosuutena toistuvia kasvainten ulos kokonaismäärästä kasvainten poistettu. Kuten on esitetty kuviossa 2B, nikotiinin käsitellyillä hiirillä näkyy myös huomattavasti suurempi keuhko- metastaasien lukumäärä sekä suurempien metastaasipesäkkeiden verrattuna vehikkeliä saaviin. Histologista tutkimusta ja keuhkojen kasvainten vahvisti suurempi etäispesäkkeitä nikotiinin käsitellyissä hiirissä (kuvio 2C). Hiiret, jotka saivat ajoneuvo oli keskimäärin 0,9 ± 0,2 etäispesäkkeitä keuhkoihin hiirtä kohden; verrattuna, hiirillä, jotka saivat nikotiinia annoksena 1 mg /kg kolmesti viikossa oli keskimäärin 8,1 ± 1,7 pesäkkeitä keuhkoissa hiirtä kohti, p = 0,001,

n

= 16 (kuvio 2D). Mielenkiintoista, hiiret, jotka saivat nikotiinia kautta iholaastarit oli keskimäärin 20,6 ± 4,9 keuhko metastaasipesäkkeiden hiirtä kohti, kun hiirtä sai ajoneuvo oli keskimäärin 6,7 ± 2,1 pesäkkeitä hiirtä kohti (p = 0,02, n = 16) (kuvio 2E).

(A) Nikotiini käsiteltyihin hiiriin (1 mg /kg) näkyy korkeampi esiintyvyys kasvaimen uusiutumisen kirurgisen poiston jälkeen kasvaimia verrattuna hikkelikontrolliryhmään,

p

= 0,01,

n

= 16 (B) Nikotiini käsitellyistä hiiristä näyttää merkittävästi enemmän keuhkometastaasitestissä peruskoulusta Line1 sc kasvaimia. (C) H tämä kokeellinen järjestelmä jäljittelee tilannetta, jossa kasvaimia aloitetaan syöpää aiheuttavaksi, jota seurasi altistus yksistään nikotiinille. Kohti tätä tarkoitusta varten, A /J-hiiriä käsiteltiin 100 mg /kg NNK kerran viikossa viiden viikon ajan aloittaa kasvaimen muodostumisen ja sen jälkeen ne jaettiin satunnaisesti kahteen ryhmään. Yksi ryhmä hiiriä sai vehikkeliä (PBS), kun taas toinen ryhmä sai nikotiinia (1 mg /kg) kolmesti viikossa i.p. injektio; hiiriä hoidettiin nikotiinia tai ajoneuvon 28 viikon. Keuhkot sekä ajoneuvojen ja nikotiinin hoidetut hiiret olivat kehittäneet tuumoreita (kuvio 3A B). H koko ja lukumäärä kasvainpesäkkeet kvantitoitiin. Hiiret, jotka saivat PBS jälkeen NNK injektiot oli keskimäärin 10 ± 3,0 keuhkokasvaimia per jakso ja hiirillä, jotka saivat nikotiinia 1 mg /kg oli 16 ± 3,0 kasvaimia per jakso, p = 0,01, n = 8 (kuvio 3C). Kasvaimen kokoa (alue) myös lisääntynyt nikotiinia käsitellyissä hiirissä (kuvio 3D). Tämä viittaa siihen, että altistuminen nikotiini, kun kasvaimet ovat jo aloitettu, voi johtaa lisääntyneeseen kasvaimen kasvua.

(A) H tulokset määrällisesti kuvassa 4D. Nämä tulokset viittaavat siihen, että altistuminen nikotiini indusoimaan solujen lisääntymistä ja kasvaimen kasvun kautta α

7-alayksikön nAChr.

(A) Lepovirta Line1 soluja käsiteltiin 1 uM nikotiinia 18 tuntia, kun läsnä tai Koska α-BT, joka on α

7 nAChR alayksikköä estäjä. Nikotiini parantaa α

7 ilmaisu, kun taas α-BT kääntää tämän. (B) kääteiskopioijaentsyymi–PCR osoittaa ilmentymisen α

7-nAChR alayksiköiden seerumia Line1 soluja käsiteltiin nikotiinia 24 tuntia. PCR-aktiinin käytettiin lastaus ohjaus. (C) α

7 nAChR värjäys A /J keuhkokasvaimia aiheuttama NNK tai aiheuttama NNK ja alttiina nikotiinia. Nikotiini parantaa tämän reseptorin ekspressio alayksikön. (D) kvantitointi α

7-nAChR ilmentymistä ajoneuvon ja nikotiinin käsitellyt tuumorit.

Nikotiinin on osoitettu indusoivan solujen kasvua paksusuolen ja mahalaukun syövän solujen kautta α

7 nAChR- välitteistä vapautumista adrenaliinia, joka puolestaan ​​säätelee lisäävästi ilmentymisen COX-2, PGE2: n ja VEGF, mikä helpottaa näiden syöpien eteneminen [46], [47], [48]. Samoin tutkimuksessamme havaitsimme, että nikotiinikorvaushoitoon kohonneita tasoja adrenaliinia ja noradrenaliinia hiiren keuhkon adenokarsinooma. Line1 soluja käsiteltiin nikotiinia 48 tuntia ja media kerättiin tarkistaa vapauttamaan adrenaliinin ja noradrenaliinin. Nikotiini kohonnut taso adrenaliini 42,5 ± 2,4 pg /ml 17 ± 1 pg /ml hallinnassa, kun taas noradrenaliinin oli korkeimmillaan 37 ± 4,8 pg /ml verrattuna 6,7 ​​± 0,87 pg /ml hallinnassa. Nämä tulokset viittaavat siihen, että signalointi kautta adrenaliini voi myös edistää havaittu proliferatiivisia vaikutuksia nikotiinin.

Nikotiini helpottaa EMT kaltaisia ​​muutoksia keuhkosyövässä

Koska havainto, että nikotiini voi aiheuttaa kasvaimen kasvua ja edistää etäpesäkkeiden [20], [45], [49], on yritetty ymmärtää molekyylitason tapahtumia välittäjänä näissä prosesseissa. Epiteelin-mesenkymaalitransitioon (EMT) on ilmiö, jolla solut menettävät epiteelin fenotyyppi ja hankkia lisää mesenkymaaliset ominaisuuksia, jotka helpottavat irtoaminen ja muuttoliike [50], [51], [52]. Olemme tutkineet kasvaimia A /J-hiirten muutokset, jotka EMT-kaltainen ilmiö, käyttäen immunohistokemiallista värjäystä E-kadheriinin ja β-kateniinin, kaksi proteiinit, jotka osallistuvat adheesio epiteelisolujen. β-kateniinin sitoutuu E-kadheriinin helpottamaan solujen tarttumista ja käyttämään sen signalointi toimintoja. E-kadheriini tasojen todettiin olevan merkittävästi vähentynyt kasvaimia käsiteltyjen hiirten nikotiinia (kuvio 5A); tulokset määrällisesti kuvassa 5B. Värjäys β-kateniinin, joka sitoutuu E-kadheriini helpottaa tarttumista lisäksi sen signaloinnin toimintoja [53], paljasti menetys kalvo sijaintia β-kateniinin keuhkotuumoreissa käsiteltyjen hiirien nikotiinia (kuvio 5C F). Se oli yhdenmukainen aikaisemmissa havaintoja rinta- ja keuhkosyövän soluja, jotka osoittivat laski membranous ZO-1 värjäystä upon nikotiinikorvaushoitoon, mikä osoittaa, että nikotiini helpottaa häiriintyminen tiiviiden liitosten edistää etäpesäkkeiden [45].

(A ) E-kadheriinin värjäys A /J keuhkokasvaimia aiheuttama NNK tai NNK + nikotiinia. (B) kvantitointi E-kadheriini intensiteetti kasvaimet (C) β-kateniinin värjäys A /J keuhkokasvaimia aiheuttama NNK tai NNK + nikotiinia. (D) kvantitointi kalvo β-kateniinin. (E) ZO-1 värjäys A /J keuhkokasvaimia aiheuttama NNK tai NNK + nikotiinia. (F) kvantitointi kalvo ZO-1.

Keskustelu

Useat havainnot potilailla viittaavat siihen, että ne altistuvat tupakan syöpää aiheuttaville aineille ovat todennäköisesti kehittää suurempia, vascularized kasvaimet, joilla on korkea taipumus metastaaseja ja kestävyys kemoterapiaa [54]. Lisäksi noin 30% keuhkosyöpä potilailla, jotka tupakoivat jatkavat tupakointia, kun ne on diagnosoitu [38]. Tämä on ongelmallista, koska tupakoitsijat jotka edelleen käyttää tupakan jälkeen syövän diagnoosin tai palata tupakointi kokemus lisääntynyt haitallisia lääketieteellisiä seurauksia, kuten: lisääntynyt syövän etenemiseen, kehitys toisen syövän, suurempi uusiutumista onnistuneen hoidon, suurempi syöpään liittyvää kuolleisuutta ja elämänlaatu heikkenee [55], [56]. Vaikka nämä tutkimukset osoittavat rooli tupakan syöpää aloittamisen, kasvu ja eteneminen syöpien, suhteellinen osuus nikotiinin itse näihin prosesseihin ei tiedetä. Tämä on merkittävä näkökohta, koska käyttö nikotiinin lisäravinteet on yleensä osa monien tupakoinnin lopettamiseen ohjelmia.

Vaikka nikotiinin on osoitettu aiheuttavan solujen lisääntymistä, angiogeneesin ja kasvainten kasvua [20], esitetyt tutkimukset täällä osoittavat ensimmäistä kertaa, että nikotiinilaastarit voi edistää kasvaimen uudelleen kasvua ja etäpesäkkeiden. Lisäksi tuloksemme osoittavat, että nikotiinin läsnäollessa voi parantaa kasvua keuhkotuumoreiden aloitetaan tupakan karsinogeeni. Pohjimmiltaan A /J hiirimallissa kuvastaa tilannetta, jossa tupakoitsija, joka on kasvaimia aloitti keuhkoissa sulkeutuu tupakointi ja käyttää nikotiinin lisäykset voittaa himo. Tuloksemme osoittavat myös, että kaupallisesti saatavilla nikotiinin laastari voi edistää kasvainten kasvua istutetaan hiiriin.

tulokset sekä tulokset John Cooke laboratoriosta osoittavat, että α7 reseptorin alayksikköä on elintärkeää nikotiini-välitteisen soluproliferaation ja Src-toiminto on välttämätön nikotiini aiheuttaa lisääntymistä ja angiogeneesiä [23], [24]. Toinen tutkimus on ehdottanut osallistumista lihas-tyyppinen nAChR alayksiköiden lisääntymisessä [57]. Mielenkiintoista, kolme eri tutkimuksissa Euroopasta osoitti herkkyyden lokuksen keuhkosyöpä, joka viittaa nikotiiniasetyylikoliini reseptorin alayksikköä geenien chromosome15q24-25 [58], [59], [60]; tämä lokus sisälsi geenejä α3, α5 ja β4 alayksiköistä. Variaatiot näissä loci oli pääasiassa löydetty tupakoitsijoilla ja korreloi tupakointiin liittyvät keuhkosyöpä sekä muiden sairauksien, kuten ääreisvaltimosairaus [61]. Nämä viimeaikaiset tutkimukset esiin mahdollisuuden, että on olemassa suora korrelaatio asema ja todennäköisesti toiminta nAChr ja puhkeamista sekä etenemisen keuhkosyövän tupakoitsijoita [62]. Lisäksi on osoitettu, että NSCLCs päässä tupakoimattomia ilmaista korkeampi α6β3 alayksiköiden taas tupakoimattomille osoittaa korkeampi ilmentyminen α1, α3 ja α7 alayksiköt ja alemman ilmaus α6β3 nAChR alayksiköiden [47]. Tutkimustemme esitetään tässä käsikirjoituksen viittaavat siihen, että nikotiini stimulointi nAChR, ja olennaisesti aktivointi nAChR-toiminto, todellakin edistää etenemistä keuhkosyövässä.

On monia molekyylejä, joiden tiedetään aktivoituu nAChR stimulaation . Näitä ovat aktivointi Src kinaasikaskadin, PI3-Akt-reitin, ERK /MAP kinaasikaskadin, NFKB polku sekä syklisen AMP signalointiryöpyn. Lisäksi, nikotiinin on osoitettu toimivan yhteistyössä estradioli [30]. Nämä havainnot esiin mahdollisuuden, että monenlaisia ​​merkeistä nämä reseptorit vaikuttavat eri näkökohtia kasvaimen aloittamista, etenemistä ja metastaaseja. Tämä skenaario avaa myös mahdollisuuden, että kohdentaminen yksi tai useampi näistä reiteistä saattaa olla hyötyä torjumaan tällaista kasvaimet.

Havainto, että epiteelin adheesiomolekyylien, kuten E-kadheriinin ja sen sitova kumppani β-kateniinin vaikuttavat nikotiinin antaa molekyylitason perustan näiden havaintojen. Voidaan kuvitella, että nikotiini, kautta nAChR signalointireittien, indusoi muutoksen geeniekspressiomalleja helpottamiseksi EMT ja kasvainmetastaasin.