Extracto
Varias líneas de evidencia sugieren que una gran parte de los pacientes con cáncer de páncreas sufre de cualquiera de hiperglucemia o diabetes, ambos de los cuales se caracterizan por el nivel de glucosa en la sangre alta. Sin embargo, el mecanismo biológico subyacente de este fenómeno es en gran parte desconocida. En el presente estudio, hemos demostrado que la capacidad proliferativa de las dos líneas celulares de cáncer de páncreas humano, BxPC-3 y Panc-1, se reguló por la alta glucosa de una manera dependiente de la concentración. Además, el efecto promotor de los niveles altos de glucosa en la transcripción y secreción de EGF pero no sus receptores en estas líneas celulares PC se detectó mediante el uso de un anticuerpo EGF-neutralizar y RT-PCR. Además, la transactivación de EGFR es inducida por altos niveles de glucosa en modales de concentración-y dependientes del tiempo en células PC en presencia del anticuerpo neutralizante de EGF. Estos resultados sugieren que la glucosa alta promueve la proliferación de células de cáncer pancreático a través de la inducción de la expresión de EGF y la transactivación de EGFR. Nuestros hallazgos pueden proporcionar nuevos conocimientos sobre la relación entre el nivel alto de glucosa y PC en términos de los mecanismos moleculares y revelar una nueva estrategia terapéutica para los pacientes de PC que al mismo tiempo sufren de diabetes o hiperglucemia
Visto:. Han L, Ma Q, Li J, Liu H, Li W, Ma G, et al. (2011) superior de glucosa promueve la proliferación de células de cáncer pancreático a través de la inducción de la expresión y EGF transactivación del EGFR. PLoS ONE 6 (11): e27074. doi: 10.1371 /journal.pone.0027074
Editor: Xin Yuan Guan, la Universidad de Hong Kong, China
Recibido: 7 Julio, 2011; Aceptado: 9 Octubre 2011; Publicado: 8 Noviembre 2011
Derechos de Autor © 2011 Han et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License, que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que el autor original y la fuente se acreditan
Financiación:. Este estudio fue apoyado por becas de la Fundación Nacional de Ciencia Natural de China (No.81172360 (a QM), No.30900705 (JL)), un importante proyecto de la provincia de Shaanxi 2010ZDKG-49 (a QM), ND 13115 EPSCoR (a EW ), y el Proyecto piloto Grant (EW) de los Centros de Investigación Biomédica de Excelencia (COBRE) conceder NIH RR020151 P20 del Centro Nacional para Recursos de Investigación (CNRR). CNRR es un componente de los Institutos Nacionales de Salud (NIH). El contenido de este informe es responsabilidad exclusiva de los autores y no reflejan necesariamente la opinión oficial de los NIH o CNRR. Los donantes no tenía papel en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito
Conflicto de intereses:.. Los autores han declarado que no existen intereses en competencia
Introducción
La diabetes mellitus y enfermedades therioma son tremendamente familiares que repercuten en la salud humana en todo el mundo. La evidencia epidemiológica sugiere que los pacientes con diabetes tienen un riesgo significativamente mayor de desarrollar muchos tipos de cáncer, en particular el cáncer de páncreas, mama, hígado, esófago, y los dos puntos [1]. El páncreas está involucrado tanto en la diabetes mellitus y cáncer de páncreas. La diabetes se suele dividir en dos subtipos principales, tipo 1 y tipo 2; de éstos, el tipo 2 de la diabetes comparte muchos factores de riesgo de cáncer. Un estudio reciente ha demostrado que aproximadamente el 80% de los pacientes con cáncer pancreático (PC) sufren de cualquiera de hiperglucemia o diabetes, ambos de los cuales puede ser detectado en la fase presintomática de PC [2]. Los pacientes de cáncer con diabetes tipo 2 son predominantemente de naturaleza [3]. Por lo que sabemos, hasta la fecha pocos estudios han explorado la relación entre el cáncer y la diabetes tipo 1. Además, no hay consenso en cuanto a la medida de una relación causal entre la diabetes mellitus y PC porque la naturaleza de la asociación se cree que es complejo. En vista de la diabetes se asocia con un mayor riesgo de PC, es un hecho que un gran número de pacientes de PC sufren de niveles elevados de glucosa. Cuando la glucosa en sangre en pacientes con PC está bien controlada, el tiempo de supervivencia de los pacientes puede ser prolongada, lo que sugiere que los altos de glucosa podría promover directamente la progresión PC [4]. Nuestro estudio reciente reveló que los niveles altos de glucosa promueve la proliferación celular a través de la regulación de la expresión del factor de célula glial línea neurotrófico derivado (GDNF) y RET en células PC [5]. En otro estudio, hemos demostrado que la hiperglucemia, un factor de confusión común asociado con el PC, puede contribuir a perineural invasión [6]. Sin embargo, el mecanismo detrás de este proceso aún no se entiende completamente.
factor de crecimiento epidérmico (EGF) es un bajo peso molecular (Mr = 6,045) polipéptido que produce la hiperproliferación de tejidos epidérmicos cuando se administra a los animales [7]. En PC, una variedad de factores de crecimiento se expresa en niveles elevados. La sobreexpresión de EGF y /o TGF-α y EGFR en la mayoría de las células PC juega un papel crucial en el crecimiento celular PC [8]. La presencia concomitante de EGFR y su ligando, EGF, se asocia con la agresividad del tumor mejorada y menor tiempo de supervivencia [9]. Las funciones biológicas de las células de cáncer se suprimen notablemente cuando los agentes bloqueadores específicos inhiben la fosforilación de EGFR. La vía de EGF-EGFR se ha descubierto recientemente como un objetivo terapéutico importante en el cáncer de pulmón. Sin embargo, no existe ningún estudio sobre si las concentraciones de glucosa influyen en la expresión de EGF y EGFR en PC.
Además de su papel en la unión de EGF, EGFR sirve un papel fundamental como un transductor central de los sistemas de señalización heterólogas como una resultado de su transactivación [10]. La transactivación de EGFR por diversos estímulos, tales como receptores G acoplados a proteínas, citoquinas, o estrés celular, proporciona un mecanismo para el EGFR de integrar estas señales extracelulares y actúa como una estación de retransmisión a la maquinaria transcripcional. Niveles elevados de glucosa se ha demostrado recientemente que transactivate EGFR en la enfermedad renal [11]. Sin embargo, si la transactivación del EGFR se produce en el PC no está claro.
Para investigar cómo la glucosa alta promueve la proliferación de las células PC, se determinó la proliferación celular y la expresión tanto de EGF y EGFR en respuesta al aumento de las concentraciones de glucosa en las células PC. A través de la detección, dos diferenciación de las células PC-3 BxPC diferentes (alta diferenciación) y Panc-1 (baja diferenciación) se eligieron en el estudio. Además, se analizó la viabilidad de EGFR transactivación en PC, que participa en la proliferación de las células PC.
Materiales y Métodos
Cultivo de células
células PC-3 humano BxPC y Panc-1 se obtuvieron de la American Type Tissue Collection ([ATCC], EE.UU.). Ambas líneas celulares se cultivaron en medio de Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) (Life Technologies, EE.UU.) suplementado con suero bovino fetal inactivado por calor al 10% (FBS) y se incubaron a 37 ° C en una atmósfera humidificada de 5% de CO
2 en aire. Las células se expusieron a un medio con concentraciones de glucosa variables desde 5,5 hasta 50 mM durante 12 h, 24 h, o 48 h para estudiar el efecto de la concentración de glucosa.
proliferación de las células de ensayo
BxPC-3 y células Panc-1 se sembraron en placas de cultivo de tejidos de 96 pocillos a una densidad de 5.000-10.000 células por pocillo 24 h antes de la privación de suero. Después de la privación de suero durante 24 h, las células se cultivaron en DMEM con concentraciones de glucosa que van desde 5,5 hasta 50 mM a 37 ° C. Después de 12 h, 24 h o 48 h, se retiró el medio, y el reactivo MTT (3- (4, 5-dimetiltiazol-2-il) -2, bromuro de 5-difeniltetrazolio) se añadió a cada pocillo. Después de incubar a 37 ° C durante 4 h, se añadieron 150 ml de DMSO a las células. Las densidades ópticas (DO) a 490 nm se midió utilizando un lector de microplacas (Bio-TEC Inc, VA). La tasa de proliferación se define como OD (células de la placa) /OD (placa en blanco).
inmunofluorescencia
Las células fueron fijadas con 4% de paraformaldehído y luego expuestos a 3% H
2O
2 para 10 min para bloquear la peroxidasa endógena. Las células se incubaron en suero de bloqueo no inmune durante 15 minutos para bloquear sitios de unión de inmunoglobulina no específica y después se incubaron con anticuerpo de conejo anti-EGF anticuerpo policlonal (Sigma-Aldrich Inc.) durante la noche a 4 ° C. Después de lavar con PBS 3 veces, las células fueron incubadas con isotiocianato de fluoresceína (FITC) de cabra conjugado con anti-hámster armenio IgG (Jackson Immuno Research) durante 1 h a temperatura ambiente en un cuarto oscuro. Después de lavar con PBS durante 5 min y DMEM libre de suero durante otro 5 min, las células se montaron en Fluoromount-G (Southern Biotech). Como control negativo, el anticuerpo primario fue sustituido por el diluyente de anticuerpos.
reacción en cadena de la polimerasa con transcripción (RT-PCR)
El ARN total de las células PC fue extraído por medio de un sistema de aislamiento de ARN Fastgen200 Kit (Fastgen, Shanghai, china) de acuerdo con el protocolo del fabricante. El ARN total se inverso-transcrito en cDNA utilizando el Kit de Fermentas RevertAid ™ (MBI Fermentas, Canadá). EGF PCR se realizó con un ciclo de 94 ° C durante 3 min, seguido de 35 ciclos de 94 ° C durante 30 s, 60 ° C durante 30 s, y 72 ° C durante 35 s. EGFR y β-actina fueron amplificados de la siguiente manera: después de la desnaturalización a 94 ° C durante 3 min, 35 ciclos de 94 ° C durante 30 s, 58 ° C durante 30 s, y 72 ° C durante 35 s se emplearon. Las muestras se realizaron por triplicado, y el experimento se repitió tres veces. La expresión génica se cuantificó por la normalización de ß-actina. El primer secuencias fueron los siguientes:
β-actina-F: 5'-ATCGTGCGTGACATTAAGGAGAAG-3 '
β-actina-R:. AGGAAGAAGGCTGGAAGAGTG 5'-3'.
EGFR-F: 5'-GGTGGCTGGTTATGTCCTCATTG-3 '.
EGFR-R: 5'-AGTTTCTGGCAGTTCTCCTCTCC-3'
EGF-F:. TGTCTGCGTGGTGGTGCTTG 5'-3 ' .
EGF-R:. CTGCGACTCCTCACATCTCTGC 5'-3 '
Western Blot
Las proteínas se separaron en geles al 10% SDS-PAGE y transferidos a polivinilideno membranas de difluoruro. Las membranas se bloquearon con 10% de leche desnatada durante 2 h a temperatura ambiente y después se incubaron con anticuerpos de conejo anti-humanos contra EGF o EGFR (Sigma-Aldrich Inc.) o p-EGFR (Señalización Celular) durante la noche a 4 ° C. Después de lavar 3 veces, las transferencias se incubaron con un anti-anticuerpo secundario de conejo conjugado con peroxidasa de cabra durante 1 h a temperatura ambiente. Específica se detectó la unión con el sistema de quimioluminiscencia (Sigma-Aldrich Inc.).
El análisis estadístico
El análisis estadístico se realizó utilizando el software SPSS (version16.0, SPSS Inc. Chicago, EE.UU.) . Todos los datos se representan como media ± desviación estándar (SD). comparaciones de grupos múltiples se lograron mediante análisis unidireccional de la varianza (ANOVA) seguido de la prueba de Bonferroni post hoc.
P Hotel & lt; 0,05 fue considerado estadísticamente significativo. Todos los experimentos se repitieron de forma independiente al menos tres veces.
Resultados
niveles altos de glucosa promueve la proliferación de las células PC
Para investigar la influencia de los niveles de glucosa en el crecimiento celular, las células fueron incubadas en una serie de concentraciones de glucosa aumentando gradualmente durante 12 h, 24 h, y 48 h. En BxPC-3 y células Panc-1, la tasa de proliferación celular se aumentó de una manera dependiente de la dosis en las concentraciones de glucosa de 5,5 mM (como control), 25 mM, y 50 mM, a las 12 h, 24 h, 48 h , respectivamente (
p
& lt; 0,05). (. la Fig. 1A y Fig 1B)
Las células se expusieron a un medio con concentraciones de glucosa variables desde 5,5 hasta 50 mM para 12, 24, o 48 h. ensayo de MTT se analizó para las tasas de proliferación (5,5 mM como control). (A, B) muestra las tasas de proliferación correspondientes a diferentes concentraciones de glucosa en BxPC-3 y Panc-1 células. (C, D) muestra las tasas de proliferación correspondientes a diferentes concentraciones de glucosa en BxPC-3 y Panc-1 en las células tratadas con anticuerpo EGF neutralizantes (
* p
& lt; 0,05 comparado con el grupo de la glucosa 5,5 mM;
#p
& lt; 0,05 comparado con el grupo de la glucosa 25 mM; n = 8 por grupo). (E, F) muestra la comparación de las tasas de proliferación antes y después de tratamiento con anticuerpo EGF-neutralizar con las diferentes concentraciones de glucosa en las células BxPC-3 y Panc-1 en el punto de las 24 h (
* p
& lt; 0,05 comparado con el grupo de sin EGF anticuerpos neutralizantes)
Se determinó la tasa de proliferación de las células después del tratamiento con EGF-anticuerpo neutralizante [12].. Como se muestra en la Figura 1C y 1D, el aumento de crecimiento celular de células BxPC-3 y Panc-1 tratados con anticuerpo EGF neutralizantes se observó en respuesta a las concentraciones de glucosa que van desde 5,5 mM a 50 mM (
p & lt
; 0,05) (Fig 1C y Fig 1D)... En comparación con las células sin anticuerpo EGF neutralizantes, la proliferación celular se redujo por un pequeño margen a concentraciones de glucosa de 5,5 mM y 25 mM, pero mostró una notable caída en la glucosa 50 mM en las células de anticuerpos pretratado EGF neutralizantes (Fig. 1E y 1F ).
expresión de EGF en las células de cáncer de páncreas
se ha demostrado que el EGFR tiene una amplia expresión en la superficie celular de las células PC [8]. Para examinar la expresión de EGF en células Panc-1 BxPC-3 y, se utilizó anticuerpo específico EGF marcado con fluorescencia para marcar las células, y las señales se detectaron usando una microscopía de fluorescencia. se detectaron un gran número de gránulos de inmunofluorescencia etiquetado en el citoplasma de las dos líneas celulares (Fig. 2). Estos resultados demostraron la expresión de EGF en las células PC.
Las células se marcaron con anticuerpo específico EGF fluorescencia de conjugado (verde) tanto en las células BxPC-3 (Fig. 2A, 2B) y Panc-1 (Fig. 2C, 2D) (200 ×). Gránulos con fluorescencia verde son evidentes en el plasma celular, pero no en el núcleo en las células BxPC-3 y Panc-1 (Fig. 2A y la Fig. 2C). Higo. 2B y la fig. 2D fueron el núcleo de tinción con DAPI.
Inducción de EGF ARNm y proteínas, pero ningún cambio evidente en la expresión de EGFR, en virtud de la glucosa alta estimulación
RT-PCR análisis reveló que tanto EGF y EGFR se expresaron en ambos BxPC-3 y Panc-1 en las células (Fig. 3). El nivel de expresión de EGF mRNA en ambas líneas celulares fue hasta reguladas en respuesta a la estimulación de glucosa de una manera dependiente de la dosis de 5,5 a 50 mM en todos los puntos de tiempo (
p
& lt; 0,05). Los cambios entre 5,5 y 25 mM fueron especialmente significativa (Fig. 3A y 3B). Sin embargo, la expresión de EGFR mRNA mantiene un nivel constante independientemente de la concentración de glucosa o punto de tiempo (
p
& gt; 0,05). (Datos no mostrados)
El nivel de expresión de EGF mRNA incrementa gradualmente en respuesta al aumento de las concentraciones de glucosa (5,5 a 50 mm) en medio de cultivo (5.5 mM como control) (
p * Hotel & lt; 0,05 en comparación con el grupo de la glucosa 5,5 mM;
p#
& lt; 0,05 comparado con el grupo de la glucosa 25 mM; n = 8 por grupo). El cambio fue particularmente significativa entre 5,5 y 25 mM de glucosa. Sin embargo, la expresión de EGFR mRNA mantuvo una constante se mantuvo sin cambios (
p
& gt; 0,05). (A, B) muestra la expresión de EGF mRNA en BxPC-3 y Panc-1 en las células; (C, D) muestra la expresión de proteína EGF en BxPC-3 y Panc-1 células.
Los niveles de expresión de proteínas de EGF y EGFR en BxPC-3 y las células Panc-1 se determinaron mediante transferencia Western (Fig. 3), y los resultados fueron consistentes con los de los experimentos de RT-PCR (
p
& lt; 0,05) (Fig 3C y 3D.). Es bien sabido que el EGF, un factor de crecimiento esencial, ejerce un efecto mitogénico crítico tanto en las células no malignas y malignas [13]. Por lo tanto, sobre la base de nuestra observación, razonamos que el mecanismo de acción por el cual la glucosa alta ejerce sus efectos en las células PC puede a través de la regulación positiva de la expresión de EGF.
La transactivación de EGFR inducida por la glucosa alta
el estado activo de EGFR se evaluó por el nivel de fosforilación de EGFR. Además de la activación de EGF EGFR, otros factores, tales como HB-EGF, Ang II y aldosterona, se sabe que transactivate EGFR [14], [15], [16]. En este estudio, se determinó que la glucosa alta es también uno de los factores que pueden inducir la transactivación de EGFR. Para abolir completamente el efecto de EGF, las células se trataron con 1 mg /ml de anticuerpo EGF-neutralizar antes del tratamiento de la glucosa. Cuando las células BxPC-3 y Panc-1 se cultivaron en el medio que contiene glucosa 25 mM, el nivel de fosforilación de EGFR incrementa gradualmente, de una manera dependiente del tiempo (10 min, 30 min, 60 min, 6 h, 12 h, 24 h ) (
p
. & lt; 0,05) (Fig 4). Como control, se detectaron los niveles de fosforilación en las células en presencia de glucosa 5,5 mM. El nivel de fosforilación de EGFR en glucosa 5,5 mM fue menor en comparación con la condición de 25 mM de glucosa de una manera dependiente del tiempo (10 min, 30 min, y 60 min) (Fig. 4A y 4B).
EGF- se añadió anticuerpo neutralizante (1 mg /ml) a las células antes del tratamiento de alta glucosa. Los datos de p-EGFR% se derivan de la relación de p-EGFR y EGFR. Las diferencias en los niveles de fosforilación eran distintos entre 5,5 mM y glucosa 25 mM. El nivel de fosforilación en respuesta a la glucosa 25 mM aumentó rápidamente en las células Panc-1 BxPC-3 y (Fig. 4). El nivel de fosforilación en respuesta a la concentración de glucosa 5,5 mM era casi indetectable (10 min, 30 min, y 60 min); que se incrementó lentamente, pero era débil, en las células BxPC-3 y Panc-1 (Fig. 4A y 4B).
Discusión
En este estudio, se demostró que la proliferación de BxPC-3 y Panc-1 células se vio afectada por diferentes concentraciones de glucosa de una manera dependiente de la concentración. Se demostró además la influencia de los niveles de glucosa en EGF y sus receptores en líneas celulares PC humanos. Además, hemos encontrado que las altas concentraciones de glucosa indujeron un aumento significativo en la transcripción y secreción de EGF, pero no alteran la expresión de EGFR. Además, se observó que la glucosa alta induce transactivación del EGFR de una manera concentración-y dependiente del tiempo en BxPC-3 y Panc-1 en las células en presencia de anticuerpos neutralizantes de EGF.
PC es uno de los más mortales de los cánceres; aproximadamente el 75% de los pacientes mueren dentro de 1 año de diagnóstico, y sólo el 5% o menos sobrevivir durante 5 años [17]. Debido a este mal pronóstico, la identificación de factores de riesgo modificables para PC es vital. En la actualidad, hay pruebas de que la diabetes y la hiperglucemia pueden estar implicados en la progresión del cáncer de páncreas. Aunque la diabetes de larga data es un factor de riesgo aceptado para PC, un informe reciente reveló que la diabetes puede ser causada por PC, PC y que es un estado diabetogénico [2]. En la actualidad, la causalidad subyacente entre la diabetes mellitus y el PC no ha llegado a un consenso. En nuestro estudio, la concentración de glucosa puede ser un importante vínculo causal entre la diabetes mellitus y la PC como existe hiperglucemia en el microambiente del tumor [1], [18], se ha estudiado la influencia de los altos de glucosa en la proliferación celular e investigado el mecanismo potencial.
Nuestros datos indican que la glucosa alta (25, 50 mM) podría aumentar de manera significativa la proliferación de las células PC en comparación con los niveles bajos de glucosa (5,5 mM). El efecto estimulante sobre la proliferación celular en PC puede ser a través de la aceleración de la progresión del ciclo celular, como ocurre en las células del músculo liso vascular de rata y células de cáncer de mama humano [19], [20]. Esa alta de glucosa inducida por la expresión de EGF sugiere que hay una vía para la proliferación celular en respuesta a la estimulación de glucosa. Sin embargo, cuando las células fueron pretratadas con anticuerpo EGF neutralizantes, el aumento de la proliferación en respuesta a la glucosa aún se produjo (Fig. 1C y 1D). Estos datos indican que la glucosa alta puede promover la proliferación celular a través de vías aparte de EGF. Al comparar las tasas de proliferación de células con o sin tratamiento con anticuerpos EGF neutralizantes, una ligera disminución en la proliferación celular se encuentra en la presencia de un anticuerpo EGF neutralizantes en 5,5 y 25 mM de glucosa. Las diferencias significativas fueron evidentes en glucosa 50 mM (Fig. 1E y 1F). Por lo tanto, el EGF puede jugar un papel parcial, en lugar de un papel único, en el efecto de la baja (5,5 mM) o alta glucosa (25 mM) sobre la proliferación celular. Además, cuando las células fueron cultivadas en glucosa alta (50 mM), EGF puede jugar un papel más importante en la estimulación de la proliferación de células que en las concentraciones de glucosa inferiores.
EGF induce la hiperproliferación de los tejidos de la epidermis y mejora la promoción de tumor acciones tales como la proliferación y la metástasis durante la progresión del cáncer. Por lo tanto, el EGF y EGFR han estado a la vanguardia de la investigación y de señalización han sido objetivos en el desarrollo de terapias [9]. EGF y EGFR se expresan ampliamente en los cánceres malignos, incluyendo las células PC. En este estudio, se determinó que los efectos de los altos de glucosa en la proliferación celular se produjeron a través de la regulación de los niveles de ARNm de EGF y EGFR y la proteína en la PC. Hemos observado que una consecuencia de los altos de glucosa fue el incremento en la expresión de EGF (Fig. 3), que es muy sensible a la concentración de glucosa. En contraste con su ligando, EGFR apenas se ve afectada por la glucosa alta. Nuestros resultados implicados EGF como un factor potencial en el efecto de los altos de glucosa en la proliferación celular, pero es poco probable que han desempeñado un papel único en este caso debido a otros factores celulares, como el GDNF y RET [5], e incluso las condiciones desconocidas /factores, podrían tener efectos positivos en respuesta a la glucosa alta. La clara relación entre la diabetes mellitus y el PC, a continuación, todavía necesita más investigación.
Efecto Warburg, que describe que las células cancerosas prefieren glucólisis durante la fosforilación oxidativa para generar ATP, es que las células cancerosas tienen un metabolismo más alto por la absorción más glucosa en comparación con las células normales [21]. Las alteraciones en el consumo de glucosa y la actividad de biosíntesis de aminoácidos, lípidos y nucleótidos son cambios metabólicos para sostener la proliferación celular en células del cáncer [22]. El estrés oxidativo juega un papel vital en la relación entre el efecto Warburg y las células del cáncer [23]. Además, algunos investigadores encontraron que desacoplar el efecto Warburg de cáncer podría reducir la proliferación de células de cáncer [21]. Así que el efecto Warburg en células de cáncer tal vez proporcionar red en parte comprensible entre la glucosa y PC.
transactivación de EGFR a través de agonistas acoplado a proteína G de los receptores (GPCR), como la Ang II, aldosterona [14], [15], los receptores beta-adrenérgicos [16], y la trombina [24], también ha sido particularmente bien estudiado. Los niveles altos de glucosa han demostrado recientemente que transactivate EGFR en enfermedades benignas [11]. Se observó la transactivación del EGFR por los altos de glucosa en las células PC en nuestro estudio. La concentración de glucosa puede ser un importante vínculo causal entre la diabetes mellitus y el PC. Se utilizó un anticuerpo EGF neutralizantes para inhibir el efecto de EGF sobre la activación de EGFR. Los resultados mostraron que el nivel de fosforilación de EGFR se aumentó marcadamente y se produjo antes, incluso cuando las células fueron expuestas a altas concentraciones de glucosa (Fig. 4). En el presente estudio, hemos demostrado la transactivación del EGFR por los altos de glucosa en las células PC, pero no investigar el mecanismo interno de transactivación. Un estudio inicial mostró que GPCRs podrían estimular metaloproteinasas, que indujeron a la escisión de precursores de ligandos similares a EGF, que conduce a la fosforilación de EGFR [25]. También se ha sugerido que la señalización de EGFR desempeña un papel central en la patogénesis y progresión del cáncer [26]. Por lo tanto, el crecimiento y la supervivencia de las células cancerosas parecen estar sostenida por una red de receptores /ligandos de la familia de EGF. Nosotros razonamos que la transactivación de EGFR puede ser la ruta principal para inducir la proliferación celular en respuesta a glucosa alta. La transactivación de EGFR es una parte importante de la progresión del cáncer, aunque el proceso es complejo y todavía no se entiende completamente. Es probable que EGFR es un componente central en la transducción de señal de la célula, y se induce la activación de la ras /vía /MEK /MAPK raf [27], [28], [29] y PI3K [30]. ¿Qué tan alto de glucosa afecta a la vía de señalización relativa de EGFR todavía no se entiende completamente, y se requiere un mayor estudio.
Recientemente, Ke-Ping Xu et al. informó de que la glucosa alta deteriora la EGFR-fosfatidilinositol 3-quinasa /Akt, lo que resulta en un retraso en la cicatrización de heridas corneal epitelial [31]. En sus estudios, los altos de glucosa reduce la fosforilación de EGFR probablemente a través de especies reactivas del oxígeno (ROS). Este resultado parece ir en contra de la nuestra. La relación entre el alto nivel de glucosa y de las enfermedades es bastante complicada. Niveles elevados de glucosa tiene diferentes acciones en diferentes órganos diana. Por ejemplo, la glucosa alta induce el crecimiento celular o la hiperplasia en el cáncer de páncreas [5], cáncer de mama [19] y las células mesangiales [11], [32], pero reduce el crecimiento celular en la córnea [31] y el cáncer de próstata [33]. Además, el mecanismo de alto nivel de glucosa en la fosforilación de EGFR es oscuro y complicado. Para queratopatía diabética, ROS es un factor significativo y notable en el curso de la glucosa alta menoscabo de la fosforilación de EGFR, por otra parte, antioxidantes y EGFR ligandos escasez no son factores negligentes [31]. Mientras tanto, el factor de crecimiento similar a EGF de unión a heparina (HB-EGF), que carece en la córnea, puede desempeñar un papel importante en la fosforilación de EGFR por alto la glucosa [31], [32].
Conclusión
Nuestros resultados sugieren una nueva vía para explorar cómo altos niveles de glucosa pueden contribuir a la progresión de PC. Este estudio puede representar un cambio de paradigma en la relación entre la diabetes y PC. Nuestro estudio encontró que EGF puede jugar un papel parcial en lugar de un papel único, en la influencia de la glucosa alta en la proliferación celular. Además, hemos demostrado que la glucosa alta transactivates EGFR en células PC. Este resultado informa a los pacientes de PC de la importancia de mantener la glucosa en la sangre estable y le indica explorar los mecanismos subyacentes de los efectos de deterioro de la glucosa alta en las dos enfermedades molestas.
Reconocimientos
Deseamos extender nuestra gracias al Dr. Wang Fengfei (North Dakota State University) para su lectura reflexiva del manuscrito.