Krooninen sairaus

tiivistelmä

Tyypin 2 diabetes on todettu vähentävän riskiä eturauhassyövän havainnointitutkimukset, ja tämä käänteinen yhdistys on äskettäin todettu useissa suurissa kohorttitutkimuksiin. Kuitenkin mekanismit mukana tässä suojaava vaikutus on vielä selvittämättä. Tavoitteena Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia, eri ominaisuuksia tyypin 2 diabeteksen (hyperinsulinemia, hyperglykemia ja tuumorinekroositekijä-alfan [TNF-α]) suojaavat kehitystä eturauhassyöpää. Tätä tarkoitusta varten LNCaP-soluja käytettiin

in vitro

kokeiluja ja nude-hiirissä, joissa PAC120 (hormoniriippuvaisen ihmisen eturauhassyövän) ksenografteissa oli istutettu käytettiin

in vivo

tutkimukset. Tarjoamme todisteita siitä, että kasvava glukoosipitoisuus downregulate androgeenireseptorin (AR), mRNA: ta ja proteiinia tasoilla NF-KB: n aktivaation LNCaP-soluissa. Lisäksi oli synerginen vaikutus glukoosin ja TNFa vähen- tämisessä AR LNCaP-soluissa. Sen sijaan insuliini ei ollut vaikutusta AR sääntelyä.

In vivo

kokeet osoittivat, että streptotsotosiinilla aiheuttama diabetes (STZ-DM) tuottaa kasvaimen kasvun hidastumista ja vähentää merkittävästi AR ilmentymisen PAC120 eturauhassyövän hiirillä. Yhteenvetona tulokset viittaavat siihen, että hyperglykemia ja TNF-a on tärkeä tehtävä suojella eturauhassyöpää vähentämällä androgeenireseptorin tasoilla kautta NF-KB.

Citation: Barbosa-Desongles A, Hernández C, De Torres I , Munell F, Poupon MF, Simó R, et ai. (2013) Diabetes Suojaa eturauhassyövän downregulating androgeenireseptorin: New Insights alkaen LNCaP ja PAC120 hiirimallissa. PLoS ONE 8 (9): e74179. doi: 10,1371 /journal.pone.0074179

Editor: Ming Tat Ling, Queensland University of Technology, Australia

vastaanotettu: 16 huhtikuu 2013; Hyväksytty: 29 heinäkuu 2013; Julkaistu 10 syyskuuta 2013

Copyright: © 2013 Barbosa-Desongles 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: Tämä työ tukivat Grant Instituto de Salud Carlos III (DMS) ja Centro de Investigación BioMedica en Red de Diabetes y Enfermedades Metabólicas Asociadas (CIBERDEM), aloite Instituto de Salud Carlos III (RF, ABD, CH ja DMS) . DMS on sen vastaanottajalle Miguel Servet sopimus. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

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

Johdanto

tyypin 2 diabetes (T2D) ja eturauhassyöpä (PCA) ovat kaksi suurta, kasvava terveydenhuollon ongelmia, jotka vaikuttavat miljoonien miesten maailmassa. Eturauhassyövän on androgeeniriippuvainen maligniteetti, joka muodostaa yleisin kiinteiden elinten syöpä miehillä Yhdysvalloissa, Kanadassa ja Australiassa, ja toiseksi yleisin syöpä miehillä maailmanlaajuisesti [1].

T2D on tunnustettu keskeinen tekijä myös kiinteän elimen maligniteetteja mukaan lukien maksa, haima, peräsuolen syöpä, rintasyöpä, kohdun limakalvon, kohdun, ja rakon [2], [3] kuitenkin useat suuret kohorttitutkimukset ovat osoittaneet merkittävän alentuneeseen PCA T2D [4 ] – [7]. Lisäksi on havaittu, että suuruus käänteistä yhdistys on suurempi, diabeteksen keston [4], [8]. Vaikka pitkäaikainen diabetes suojaa PCa kehitys, on näyttöä siitä, että diabeetikko miehet saattavat olla huonompi tulos, koska niillä on hystologically aggressiivisempia PCa verrattuna ei-diabeetikoilla [9] – [11]. Yksi syy tähän ominaisuus voisi olla alempi seerumin prostataspesifisen antigeenin (PSA), joka tyypin 2 diabeetikoilla läsnä verrattuna nondiabetic aiheista [5], [12], [13]. Koska PSA on nykyinen seulontamenetelmä PCA, alempi PSA-tasot, joita esiintyy diabeetikoilla voi johtaa diagnoosin viivästyminen, mikä lisää esiintyvyys korkealaatuisesta /kehittynyt PCa. On kuitenkin huomattava, että suojaava vaikutus diabeteksen PCa ei ole pelkästään seurausta havaitseminen bias viivästyneen diagnoosin alentuneen PSA-tasot [5], [14], [15].

tarkka mekanismeja suojaava vaikutus T2D on PCa kehitykseen on vielä selvittämättä. On raportoitu, että yksilöiden lisääntynyt geneettinen alttius T2D on pienentynyt riski Eturauhassyövän [16] – [18]. Tältä osin on osoitettu, että sama vaihtelu HNF1B (tunnetaan myös nimellä TCF2) geeni, joka liittyy lisääntynyt PCa riski, antaa suojan T2D [19]. Muita selityksiä ehdotetut ovat olleet asteittaista kehittymistä beetasolujen sammumisen insuliinin ehtyminen ja yhdistyksen diabeteksen pienemmillä testosteronin ja insuliinin kasvutekijän 1 (IGF1) tasot [15]. Lisäksi on huomattava, että matalan asteen tulehdus on merkittävä osa T2D ja että korkeammat seerumin tuumorinekroositekijä-alfa (TNF-α) verrattuna nondiabetic valvonnan tulokset on raportoitu [20]. Viime aikoina olemme näyttöä siitä, että TNFa saattaa olla keskeinen rooli vähen- tämisessä SHBG ja seerumin testosteronin [21], [22]. Siksi cross-talk välillä tulehdus ja androgeenitason voisi olla oleva mekanismi osuus alhaisen riskin Eturauhassyövän havaittu T2D. Lisäksi äskettäin on osoitettu, että useat tulehdukseen liittyviä geenejä liittyy seerumin androgeenitason miehillä [23].

Koska PCA androgeeniriippuvaisissa, ensimmäinen tavoite Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia insuliinin tai glukoosipitoisuus ollut vaikutusta androgeenireseptorin (AR) PCA LNCaP (androgeeni-herkkä kuolemattomaksi PCa tasyöpäsolulinja) [24]. Kun lisäksi otetaan huomioon, että TNF-α on yliaktiivista T2D ja negatiivinen säätely AR ilmentymisen TNF-α on aikaisemmin raportoitu [25], halusimme tutkia onko TNF-α ollut vaikutusta AR sääntelyä meidän

in vitro

järjestelmässä. Koska hyperglykemia pystyy aktivoimaan NF-KB: n endoteelisoluissa, perisyyteissä ja verisuonten sileän lihaksen soluissa [26] – [30], ja NF-KB: n aktivaatio voi olla mukana AR downregulation [25], [31], tutkimme onko hyperglykemia voi vähentää AR tasoilla NF-KB LNCaP-soluissa. Lopuksi PAC120 eturauhassyövän hiirimallissa [32] käsiteltiin streptotsotokiinilla (STZ) käytettiin arvioimaan

in vivo

vaikutuksia hyperglykemiaan AR sääntelyä ja kasvaimen kasvua.

Materiaalit ja menetelmät

Cell Culture

ihmisen eturauhasen syöpäsolulinjoissa LNCaP saatiin American Type Culture Collection (Rockville, MD, USA) ja maljattiin 75 cm2: n pulloissa ja niitä viljeltiin RPMI 1640: ssä (PAA Laboratories , Pasching, Itävalta), joka sisälsi 10% FBS: ää, 1% penisilliini /streptomysiini, 1% Hepesiä ja eri insuliinin pitoisuuksia (20, 100 tai 200 μIU /ml) tai glukoosipitoisuus (5, 10 tai 30 mM D-glukoosia ja 5 tai 30 mM L-glukoosi) ja 4 päivää. LNCaP-soluja käsiteltiin myös kasvavia määriä D-glukoosia (5 mM, 10 mM ja 30 mM) läsnä ollessa tai ilman TNFa (50 ng /ml) tai QNZ (Enzo Life Sciences International, Inc. PA, USA). Soluja pidettiin kosteutetussa inkubaattorissa 5% CO

2 37 ° C: ssa. Kaikki

in vitro

kokeet tehtiin vähintään kahdessa itsenäisessä kokeessa kolminkertaisena.

eläinmallissa

in vivo

opiskelee PAC120 PCa hiirimallissa käytettiin. De Pinieux

et al

[33] luonut tämän mallin ihmisen PCa käyttäen kudosta saadaan höyläysleikkaus paikallisesti toistuva PCa. Tämä PCa kudos perustettiin transplantoitavissa ksenograftin nude-hiirissä, kun se kasvoi paikallisesti ja näytetään samalla immunofenotyyppi kuin alkuperäisestä kasvaimesta.

Viisi viikkoa vanhoja kateenkorvattomia Sveitsin hiiriä (Charles River Laboratories, Inc.) pidettiin yhtenäisessä taudinaiheuttajista vapaa vyöhyke Animal Facility Laboratories Institut de Recerca de Vall d’Hebron ja ne annetaan ruoka ja vesi

halun

. Eturauhasen kasvaimet leikataan 5 x 5 mm paloiksi ja oksastettu ihonalaisesti aikaisemmin kuvatulla [33]. Kirurginen interventiot tehtiin alle isofluoraani anestesiassa ja meloksikaamin kivunlievitystä, ja kaikki pyrittiin minimoida kärsimyksen. Protokolla hyväksyttiin CEEA (Comité ETIC Experimentació eläin) tutkimuslaitoksen Hospital Vall d’Hebron (lupa numero 14/05 CEEA). Kaikki kokeelliset menetelmät suoritettiin mukaisesti institutionaalisten standardien joka täytti perustettu Espanjan hallituksen ja Euroopan yhteisön (Real Decreto 223/1988 ja BOE 256, 10.25.90). Kasvaimen kasvu arvioitiin mittaamalla kaksi kohtisuorassa halkaisijan kanssa paksuus. Tilavuuden (V) kunkin kasvaimen mitattiin kerran viikossa ja laskettiin kuten aiemmin on kuvattu [33]. Mediaani kasvainten laskettiin kullekin hiirten ryhmälle.

Eläinten hoito

Hiiret jaettiin neljään ryhmään: a) hiiret injektoitiin 6 mg streptotsotosiinia (STZ) (Sigma-Aldrich , Madrid, Espanja) vatsaonteloon (IP), viikko ennen kasvain oli oksastettu; b) hiiriä hoidettiin STZ IP kasvaimen istutuksen jälkeen; c) hiirillä, joita hoidettiin ajoneuvon (sitraattipuskurissa 50 mM, pH 4,5) IP ja d) ei-käsitellyistä hiiristä. Verinäytteet otettiin kahdesti viikossa jalkavarreniholaskimon mittauksia varten niiden glykemian kontrollina ylläpito diabeettisen tilan. Lopussa kokeiden, ryhmien eläinten nukutettiin CO

2, ja välittömästi tapettiin taittamalla niiltä niskat. Tissue kerättiin ja pakastettiin -80 ° tai formaliiniin.

Histologia

Tuumorinäytteet kiinnitettiin formaliinilla ja parafinoidut; sitten viisi uM paksu kasvaimen näytteen leikkeet hydratoitiin ksyleenin kanssa (3 x 10 min) ja etanolia pitoisuuksien alentamista (100%, 90%, 70%, 30%, 2 x 5 min) ja värjättiin hematoxilin (30 sekuntia) (Surgipathilla Medical Industries, Inc., IL, USA) ja eosiinilla (20 sekuntia) (Sigma-Aldrich). Lopuksi näytteet poistettiin vesi kanssa porrastettu etanolilla ratkaisut (kuten edellä on kuvattu) ja kirkastettiin ksyleenissä ennen asentaa DPX (Panreac SA, Barcelona, ​​Espanja).

immunohistokemia

Kun de-vahattu ja nesteytys prosesseja, objektilasit esikäsitellä käyttämällä mikroaaltouuni antigeeni hakumenetelmä (Dako Diagnostics SA, Barcelona, ​​Espanja). Endogeeninen peroksidaasi pysäytettiin ennen inkuboimalla yön yli 4 ° C: ssa anti androgeenireseptorin (kanin polyklonaalista AR C-19, Santa Cruz Biotechnology Inc., Heidelberg, Saksa), jota käytetään suhteessa 1:50 ja hiiren monoklonaalinen anti-ihmis-sytokeratiini, (kloonit AE1 /AE3; Dako, Tanska). Usean pesun jälkeen leikkeitä inkuboitiin 30 minuuttia huoneenlämpötilassa sekundaarinen vasta konjugoitu HRP (Dako Diagnostics SA), ja reaktiot kehitettiin 1 min diaminobentsidiinillä ja H

2O

2 järjestelmään. Asianmukaiset negatiiviset kontrollit tehtiin inkuboimalla kohdat ilman primaarista vasta-ainetta.

RNA Analysis

Kokonais-RNA uutettiin LNCaP D-glukoosin ja L-glukoosi käsitellyt solut käyttämällä RNeasy Mini Kit (QIAGEN SL, Madrid, Espanja) Käänteinen transkriptio (RT) suoritettiin 42 ° C: ssa, 50 min käyttäen 2 ug kokonais-RNA: ta ja 200 U Superscript II yhdessä oligo-dT-aluketta ja reagensseilla, jotka saatiin Invitrogen. Alikvootti RT tuote monistettiin 25- ui reaktiossa käyttäen SYBRGreen (Invitrogen SA, Barcelona, ​​Espanja), asianmukaiset oligonukleotidialukeparit vastaa ihmisen androgeenireseptorin (forward-aluketta 5′-TGAAAGCCATGCTACTCTTCAG-3 ’ja reverse-aluke 5’- GCTCA CCATGTGTGACTTGAT-3 ’), ihmisen 18S (forward-aluketta 5′-TAACGAACG AGACTCTGGCAT-3′ ja reverse-aluke 5’-CGGACATCTAAGGGCATCACAG-3 ’). Tulokset analysoitiin käyttäen 7000 SDS-ohjelman ja kvantifioidaan vertaileva C

T-menetelmä (2

-ΔΔC

T-menetelmä).

Western Blot analyysi

Kun hoidot LNCaP-solut pestiin kahdesti kylmällä PBS: llä, kaavitaan pois pullosta ja homogenisoitiin RIPA puskuriin täydennetty Complete ™ proteaasiestäjäseostabletit (Roche Diagnostics, Barcelona, ​​Espanja). Proteiini uutteet käytettiin Western blotting vasta-aineilla AR kanin polyklonaalista vasta AR N-20 (Santa Cruz Biotechnology Inc.), ihmisen fosfo- NF-KB (sc-33039; Santa Cruz Biotechnology Inc.) ja PPIA kanin polyklonaalista vasta-ainetta (SA- 296; BIOMOL Int., Madrid, Espanja) 4 ° C: ssa. Usean pesun jälkeen, immunoreaktiivisia vyöhykkeet visualisoitiin piparjuuren peroksidaasiin konjugoitua sekundaarista vasta-ainetta (Dako Diagnostics SA) ja sen jälkeen peroksidaasiin riippuvainen kemiluminesenssireagenssia (Pierce Biotechnology Inc., Barcelona, ​​Espanja) altistamalla röntgenfilmiä. Densitometrinen analyysi suoritettiin käyttäen ImageJ ohjelmaa.

Tilastollinen analyysi

Tulokset ilmaistaan ​​keskiarvona ± SD. Tiedot alistettiin ANOVA testi ja merkitys (p 0,05; p 0,01) saavutettiin.

Tulokset

insuliinihoito ei vaikuta androgeenireseptorin (AR) tasot LNCaP Cells

Koska PCA androgeeniriippuvaisessa, halusimme ensin tutkittava, insuliini ollut vaikutusta AR tasolla. Käsittelimme LNCaP-solujen kanssa eri insuliinin pitoisuuksia (20, 100 tai 200 μUI /ml) neljä päivää. Tulokset osoittivat, että insuliinin hoidot eivät muutu AR-mRNA-tasot verrattuna käsittelemättömiin LNCaP-soluja (kuvio 1A). Lisäksi AR proteiinin tasot olivat myös muuttumattomana insuliinihoitoa verrattuna kontrolleihin (kuvio 1 B). Tehokkuutta insuliinihoidon määritettiin mittaamalla fosforylaation IRS-1 ja PS6 proteiineja. Tulokset osoittivat, että insuliinin hoito fosforylaatio lisääntyy sekä proteiinien verrattuna kontrolliin LNCaP-soluja (kuvio 1C).

(A) Suhteellinen AR-mRNA-tasot, kun läsnä on eri insuliinin pitoisuudet on esitetty. Ihmisen 18 S-mRNA monistettiin kontrollina. Datapisteet esitetään keskiarvona ± SD kolmen rinnakkaisen. (B) analyysi AR-proteiinin tasojen läsnä ollessa eri insuliinin pitoisuudet LNCaP-soluissa Western blot. PPIA on käytetty kotitalouksien viittaus proteiinia. (C) fosforylaatio tasot IRS-1 ja PS6 LNCaP-soluissa, joita käsiteltiin 4 vuorokauden aikana eri pitoisuuksilla insuliinin mitattiin western-blottauksella. PPIA on käytetty kotitalouksien vertailuproteiinissa.

Lisääntyvä glukoosipitoisuuksien downregulate AR LNCaP Solut

halusimme seuraavaksi tutkia, mitä vaikutuksia hyperglykemiaan AR tasoa käyttäen LNCaP. LNCaP-soluja viljeltiin kasvavien pitoisuuksien kanssa glukoosia (5 mM, 10 mM ja 30 mM) aikana neljä päivää. Kasvualusta vaihdettiin päivittäin ylläpitää jatkuvaa glukoosin pitoisuuksia. AR-mRNA-tasot vähenivät merkittävästi LNCaP viljeltiin 10 tai 30 mM glukoosia verrattuna LNCaP-soluja viljeltiin 5 mM glukoosia (kuvio 2A). Lisäksi AR-proteiinin tasot vähenivät merkittävästi LNCaP-soluja viljeltiin 10 tai 30 mM glukoosia verrattuna LNCaP-soluja viljeltiin 5 mM glukoosia (kuvio 2B). Poissulkemiseksi osmoottinen vaikutus glukoosin, me toistuva kokeet, joissa käytetään L-glukoosia ja emme löytäneet lasku AR proteiinin tasot (tuloksia ei ole esitetty).

(A) Suhteellinen AR mRNA-tasot läsnäollessa eri D-glukoosi-pitoisuuksissa esitetään. Ihmisen 18S-mRNA monistettiin kontrollina. Datapisteet esitetään keskiarvona ± SD kolmen rinnakkaisen. (B) analyysi AR-proteiinin tasojen läsnä eri D-glukoosin pitoisuudet LNCaP-soluissa Western blot. PPIA on käytetty kotitalouksien vertailuproteiinissa.

Synergisellä vaikutus korkean glukoosipitoisuuksien ja TNFa alassäätely AR LNCaP Solut

Diabeetikoilla on ominaista tietty tila huono laatu tulehduksen ja aiheuttavat suuria kiertävien TNF-α verrattuna verrokkeihin. Siksi halusimme tutkia lisäyksen vaikutus TNF-α meidän

in vitro

järjestelmässä. Tätä varten me toistettiin glukoosin hoitoja läsnä ollessa tai ilman TNF-α (50 ng /ml). Tulokset osoittivat jälleen kerran, että AR-mRNA: n ja proteiinin tasot alenivat merkittävästi, kun soluja viljeltiin 10 tai 30 mM glukoosia verrattuna LNCaP-soluja viljeltiin 5 mM glukoosi. Erityisesti voimakas synergistinen vaikutus, joka johtaa huomattava vähentäminen sekä AR-mRNA: n ja proteiinin tasot saatiin kun TNFa lisättiin eri D-glukoosin pitoisuudet LNCaP-soluissa (kuvio 3A ja B).

(A) suhteellinen AR-mRNA-tasot LNCaP käsiteltiin konsentraation kasvaessa D-glukoosin kanssa tai ilman TNFa. Ihmisen 18 S-mRNA monistettiin kontrollina. Datapisteet esitetään keskiarvona ± SD kolmen rinnakkaisen. * P 0,05 ja ** P 0,01 verrattuna 5 mM D-glukoosia. (B) analyysi AR proteiinin pitoisuudet LNCaP käsiteltiin kuten Mitattu Western-blottauksella käyttämällä PPIA kuin siivous vertailuproteiinissa.

Hyperglykemia Downregulates AR kautta NF-KB aktivoituminen LNCaP Cells

tutkia hyperglykemia pystyi downregulate AR kautta NF-KB meidän

in vitro

järjestelmässä suoritimme seuraavilla kokeilla.

käsitellään ensin LNCaP 5 mM ja 30 mM glukoosia ja mRNA-tasot AR analysoitiin lähtötilanteessa ja 4 päivää viljelyn. Tulokset osoittivat, että 30 mM glukoosia pystyi vähentämään AR-mRNA-tasoja verrattuna LNCaP-soluja kasvatettiin 5 mM glukoosia (kuvio 4A). AR proteiinin tasot vähensi myös LNCaP-soluissa kasvatettu 30 mM glukoosia verrattuna 5 mM glukoosia. Vielä tärkeämpää on, lisääntyminen p65 fosforylaation, joka on NF-KB: n alayksikkö, havaittiin myös soluissa, joita kasvatettiin 30 mM glukoosia verrattuna soluja kasvatettiin 5 mM glukoosia (kuvio 4B).

(A) Suhteellinen AR mRNA-tasot LNCaP hoidettiin 5 mM tai 30 mM glukoosia. Ihmisen 18 S-mRNA monistettiin kontrollina. Datapisteet esitetään keskiarvona ± SD kolmen rinnakkaisen. * P 0,05 ** P 0,01 verrattuna 5 mM glukoosia. (B) analyysi AR ja fosfo-p-65-proteiinin tasot LNCaP käsiteltiin kuten Mitattu Western-blottauksella käyttämällä PPIA kuin siivous viittaus proteiinia. (C) Suhteellinen AR-mRNA-tasot LNCaP käsiteltiin 5 mM tai 30 mM glukoosia puuttuessa tai läsnä ollessa QNZ (25 nM). Ihmisen 18 S-mRNA monistettiin kontrollina. Datapisteet esitetään keskiarvona ± SD kolmen rinnakkaisen. * P 0,05 ** P 0,01 verrattuna 5 mM glukoosia. (D) analyysi AR proteiinin pitoisuudet LNCaP käsiteltiin kuten C mitattuna Western blottauksella käyttämällä PPIA kuin siivous vertailuproteiinissa.

vieressä päätti käsitellä LNCaP 5 mM tai 30 mM glukoosia läsnä ollessa tai poissa ollessa QNZ (25 nM), joka on NF-KB: n estäjä. Tulokset osoittivat, että QNZ yhteistyössä hoidon pystyi estämään hyperglykemian aiheuttamaa downregulation AR mRNA ja proteiini tasoilla (kuvio 4C ja D).

Streptotsotokiinikäsitellyt aiheuttama Diabetes (STZ-DM) Tuottaa Eturauhassyöpä (PCA ) kasvun hidastumista on PAC120 Mouse Model

vieressä halusi opiskella jos hyperglykemia itsestään voisi suojata kehittää eturauhasen syöpä

in vivo

. Voidakseen tehdä tämän, käytimme PAC120 PCa hiirimallissa STZ-DM. Tätä tarkoitusta varten injektoimalla vatsaonteloon STZ annettiin sveitsiläinen nude-hiiriin ennen (n = 7) ja sen jälkeen (n = 7) ihon alle PAC120 kasvaimen istutuksen. Ei-käsiteltyjen (n = 5) ja sitraatti-hoitoa (n = 5) hiiriä käytettiin kontrolleina. Käsittelemättömien ja sitraatti käsitellyistä hiiristä oli samanlainen kasvaimen kasvua (kuvio 5Ai) taas STZ-DM hiirillä oli vähentynyt kasvaimen kasvua (kuvio 5Aii) tai ei kasvaimen kasvua (kuvio 5Aiii).

(A) Kuvia kasvaimia kehitetty ajoneuvo käsitellyillä hiirillä (n = 5) (i), STZ käsiteltiin jälkeen tai sitä ennen tuumorin implantaation (n = 7 molemmille) alentunut (ii) tai ei kasvaimen kasvu (iii). (B) Vertailu tuumorin tilavuus ei-käsiteltyjen (n = 5) ja sitraatti-hoitoa (n = 5) hiirillä. (C) Kasvaimen tilavuus STZ-käsiteltyjen eläinten tuumorin implantaation jälkeen verrattuna kasvaimen tilavuuteen sitraatti käsiteltyjen hiirten. (D) Kasvaimen tilavuus STZ-käsiteltyjen eläinten ennen kasvaimen istutuksen verrattuna kasvaimen sitraatin käsiteltyjen hiirten. Tiedot ovat keskiarvo ± SD. * P 0,05 ja ** P 0,01 verrattuna kontrolliryhmään.

Kasvaimen kasvu seurasi mittaamalla kasvaimen tilavuutta kerran viikossa. Käsittelemättömien ja sitraatti käsitellyistä hiiristä osoitti samanlaista kasvua aikana 40 päivän kokeessa (kuvio 5B). Molemmat ryhmät diabeettisissa hiirissä, osoittivat alentunut kasvaimen kasvua verrattuna verrokkihiiriin (kuvio 5C ja D). Hiiret, jotka olivat diabeetikko ennen kasvaimen istutuksen (kuvio 5D) oli suurempi väheneminen kasvaimen kasvua verrattuna hiiriin, jotka olivat diabeetikko kasvaimen istutuksen jälkeen (kuvio 5C).

Streptotsotokiinikäsitellyt aiheuttama Diabetes (STZ-DM) Vähentää AR ekspressio Kasvaimet ja endogeeninen prostates on PAC120 Mouse Model

histologinen tutkimus hematoksyliini /eosiinilla (HE) värjätyt leikkeet molempien ryhmien diabeettisissa hiirissä, (kuvio 6G ja J) ei osoittanut mitään morfologisia muutoksia kasvaimen osalta kontrolleihin tai sitraatti käsiteltyihin hiiriin (kuvio 6A ja D). He osoittivat harvinainen rauhas eriyttäminen, korkea mitoosi-indeksi ja luokiteltiin Gleason 9 (4 + 5), jonka patologi.

(A) HE värjäys eturauhasen tuumoriksenografteja verrokkihiiristä, (D) sitraatti käsiteltyihin hiiriin, (G) STZ-käsiteltyjen ennen kasvaimen istutuksen ja (J) STZ-käsiteltyjen kasvaimen istutuksen jälkeen. (B) AR värjäys eturauhasen ksenograftien ei-käsitellyistä hiiristä, (E) sitraatti käsitellyissä hiirissä (H) STZ-käsiteltyjen hiirten ennen kasvaimen istutuksen ja (K) STZ-käsiteltyjen hiirten tuumorin implantaation jälkeen. (C) Cytokeratine värjäys eturauhasen ksenograftien verrokkihiiristä, (F) sitraatti käsitellyissä hiirissä (I) STZ-käsiteltyjen hiirten ennen kasvaimen istutuksen ja (L) STZ-käsiteltyjen hiirten tuumorin implantaation jälkeen.

Koska meidän

in vitro

kokeet osoittivat, että hyperglykemia vähensi AR tasoilla päätimme tutkia mahdollisuutta, että STZ-DM vaikutti AR tasot

in vivo

. Suoritimme immunohistokemia vastaan ​​androgeenireseptorin, kasvaimissa ohjaus ja diabeettisen hiirillä. Ohjaus eläimet osoittivat positiivisia ja vahvoja tumavärjäystä varten androgeenireseptorin kaikissa epiteelisolujen (kuvio 6B ja E). Diabeettinen hiirillä osoittivat epiteelisolujen ilman värjäystä tai muutaman solun ydin- tai sytoplasmista AR värjäystä, mutta suurin osa soluista oli AR negatiivisia (kuvio 6H ja K). Olemme vahvistaneet, että negatiivinen AR solut olivat epiteelin suorittamalla immunohistokemiallista vastaan ​​yleiseurooppalainen sytokeratiini kasvaimissa ohjaus, sitraatti ja STZ-DM hiirissä (kuvio 6C, F, I ja L).

Seuraava mitataan AR-mRNA tasot ksenografteissa kontrollista ja STZ-DM hiiriä ja olemme havainneet, että hyperglykemia vähenee AR-mRNA-tasot tuumoreissa STZ-DM-hiirissä verrattuna verrokkihiiriin (kuvio 7A). Lisäksi, kuten tapahtuu LNCaP downregulation AR tasojen liittyi kasvua p65 fosforylaation, NF-KB-alayksikön, vuonna ksenografteissa mistä STZ-DM hiiret (Figure7B).

(A) Suhteellinen AR mRNA-tasot sitraatti ja STZ-käsitellyissä hiirissä. Ihmisen 18 S-mRNA monistettiin kontrollina. Datapisteet esitetään keskiarvona ± SD kolmen rinnakkaisen. (B) analyysi AR (vasen paneeli) ja fosfo-p-65 (oikea paneeli) proteiini tasoilla sitraatti ja STZ-käsiteltyjen hiirten mitattuna Western blottauksella käyttämällä PPIA kuin siivous vertailuproteiinissa.

Lopuksi värjätään endogeeninen prostates valvonta- ja molemmat ryhmät diabeetikon hiirillä tutkimaan onko hyperglykemia myös downregulates endogeenisen AR tasolla. Todellakin, AR värjäytyminen oli heikentynyt prostates ja STZ-DM-hiirissä verrattuna verrokkihiiriin (kuvio 8).

AR värjäytyminen on esitetty ksenograftin eturauhasen kasvaimissa (i) ja endogeeninen eturauhanen (ii) kontrollihiiriin. AR värjäytyminen on esitetty vierassiirrekokeissa eturauhaskasvaimissa (iii) ja endogeeninen prostates (iv) STZ- käsitellyistä hiiristä.

Keskustelu

PCA yleisin kiinteiden elinten syöpä miehillä Yhdysvalloissa, Kanadassa ja Australiassa, ja toiseksi yleisin syöpä miehillä maailmanlaajuisesti. Yhdysvaltain miehet ovat nykyinen arvioitu elinikäinen riski yksi kuudesta ja PCa edustaa, keuhkosyövän jälkeen, toiseksi suurin syy syöpään liittyvää kuolleisuutta [1]. Vakiintunut riskitekijöitä Eturauhassyövän ovat korkea ikä, Afrikkalainen Amerikan etnisyys ja historian taudin ensimmäisen asteen sukulainen. T2D on liittynyt alhainen riski sairastua PCa ja tämä on äskettäin todettu meta-analyysissä, johon sisältyi 29 kohortti ja 16 tapausverrokkitutkimukset mukana 8,1 miljoonaa osallistujaa ja 132331 PCa tapauksissa [34]. Meidän havainnot antavat kokeellinen tuki tätä käsitettä.

AR polku on keskeinen rooli rakenteellinen ja toiminnallinen eheys eturauhasen sekä PCA kasvuun ja etenemiseen [15]. Tässä suhteessa on raportoitu, että pudotus AR johtaa kasvun estymisen ja apoptoosia sekä androgeeniriippuvaisten ja androgeenistä riippumattomat PCa-solujen [35] – [37]. Kuitenkin vaikutus diabeteksen AR ja kasvaimen kasvua ei ollut koskaan tutkittu. Esillä olevassa tutkimuksessa tarjoamme ensimmäiset todisteet siitä, että hyperglykemia downregulates AR kautta NF-KB: n aktivaation, ja että tämä estävä vaikutus lisää edelleen TNFa. Lisäksi olemme havainneet, että tämä downregulation AR aiheuttamien diabetekseen liittyy merkittävää kasvaimen kasvun hidastumista käytettäessä

in vivo

malli Eturauhassyövän. Haluamme huomauttaa, että

in vitro

kokeissa olemme aina saatu yhdenmukaisia ​​tuloksia eli glukoosin aiheuttama väheneminen AR tasoilla. Olemme kuitenkin havainneet merkittävää vaihtelua laajuuden vähentäminen AR tasojen aiheuttama glukoosin käsittelyä.

Genetic herkkyys ja alhainen insuliinin, IGF-1 ja testosteroni ovat ehdotetun tekijät Suojan PCA in T2D. Sen sijaan mahdollinen rooli kaksi olennaista tapahtumat, jotka tapahtuvat T2D: hyperglykemia ja kasvu proinflammatoristen sytokiinien (esim. TNFa) ei ole aiemmin tutkittu.

PCa on yksi vahvimmista suhteita ikä mistään ihmisen syövän ja geneettisten tekijöiden arvioidaan olevan 42% riski [15]. On mahdollista, että läsnäolo geneettiset tekijät kuten TCF2 variantit, jotka liittyvät sekä T2D ja vähäinen PCa osallistua matalan riskin Eturauhassyövän havaittu T2D [20]. Kuitenkin ajallinen suhde DM diagnoosin ja PCa riski (kuten aika vuodesta DM-diagnoosin kasvaa, riski PCa pienenee) voimakkaasti väittää tätä käsitettä [4]. Tämän tueksi löysimme hitaamman kasvun Eturauhassyövän xenofraft ryhmässä hiirten pidempään diabetesta kesto.

Insuliini on kasvutekijä eturauhasen epiteelin ja se myös stimuloi rotan PCa solulinja in vitro [38]. Äskettäin kokeellinen tutkimus kertoo solunsisäinen

de novo

steroidien edistää insuliinin PCA [39], mutta sen vaikutus AR ei analysoitu. Nämä tulokset viittaavat siihen, että insuliini voi suoraan edistää leviämisen eturauhasen syöpäsoluja. Nämä havainnot perustuvat kokeellisessa mallissa kastraatio vastustuskykyisten eturauhassyöpä, ja vaikutus insuliinin eturauhasen kasvaimien synnyn aikana alkuvaiheessa tai hormonia naiivi syöpä (kuten LNCaP) on vielä selvittämättä. Lisäksi annoksia insuliinia käytettiin supraphysiological ja lisätutkimuksia käyttäen annoksia insuliinia pikomolaariset alueella (kuten on käytetty tässä tutkimuksessa) tarvitaan. Vuonna hoitopaikassa, kun taas jotkut mahdollisille tutkimukset osoittavat, että voi olla yhdistyksen välillä hyperinsulinemiaan ja PCa riski, on myös useita tutkimuksia, jotka eivät tue rooli insuliinin PCA riskejä ja näin se on edelleen alueen tutkimuksen [4 ], [15]. Kuitenkin insuliini ehtyminen esiintyvät yhä diabeteksen keston voi rajoittaa insuliinin toimintaa ja siten suojaa PCa. Tässä suhteessa miesten alhainen insuliinitaso diabeteksen vuoksi näyttää olevan vähentynyt riski Eturauhassyövän kehittäminen [40], [41]. Itse asiassa, alhainen insuliini voi olla osasyynä mukana alempi kasvaimen kasvun havaittiin PAC120 PCa käsitellyillä hiirillä STZ käyttää esillä olevassa tutkimuksessa.

ehdotettu hypoteesia kuinka hypoinsulinemia voi vähentää eturauhasen syövän synnyn on rajoittamalla hyötyosuus insuliinin kaltaisen kasvutekijän I (IGF-I) [15]. Kuitenkin viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että IGF-1 tasot eivät ole merkittävästi erilaiset diabeetikoille ja valvonta [41], [42]. Lisäksi viimeaikainen suuri ennakoiva tutkimus on tehnyt puuttuminen korrelaatio plasman IGF-1 tason ja insuliiniresistenssi [42]. Siksi IGF-1-PCa yhdistys tyypin 2 diabetesta sairastavilla pysyy spekulatiivisia.

Koska PCA androgeeniriippuvaisissa on mahdollista, että alempi testosteronin raportoitu pitkäaikaista diabetes (erityisesti ylipainoisilla miehillä) voi saavuttavat tason kynnyksen alapuolelle on pienempi riski PCa [4], [15]. On kuitenkin hyvin tunnettua, että liittyvät seerumin testosteronin taso kliiniseen fenotyyppiin on yksinkertaistus, koska kiertävän testosteronitaso, joko ilmaiseksi tai kokonaan, eivät todennäköisesti tarkasti androgen toimia kudoksen tasolla. Kuitenkin jotkut todisteet osoittavat, että alhainen verenkierrossa testosteronitaso saattaa olla riskitekijä PCa aggressiivisuus [43], [44] ja tämä saattaa olla yksi syy siihen, kun PCa näkyy T2D sillä on huonompi tulos [15], [44]. Tältä osin on mahdollista, että alhainen AR taso johtuu hyperglykemia, korkea TNFa-tasot ja alhaiset testosteronitasot, lukuun ottamatta annetaan suojaa PCa kehittäminen voisi myös toimia mekanismina ajo eturauhasen solujen kohti jonkinasteinen androgeeniriippumattomuuteen. Itse asiassa, NF-KB: n aktivaation on ollut mukana androgen riippumaton kasvu Eturauhassyövän [45]. Kun PCA kehittyy tyypin 2 diabeetikoilla tämä selittää sen aggressiivisuus ja huono tulos [9] – [11]. Jossain määrin tämä voisi tapahtua myös lihavilla potilailla, koska lihavuus voi vähentää ei-aggressiivinen PCa, kun taas samaan aikaan edistää riski aggressiivinen PCa [46], [47].

Mekanismit hyperglykemiaan AR asetusta ei ole aikaisemmin raportoitu. Tässä tutkimuksessa havaitsimme, että hyperglykemia downregulates AR kautta NF-KB: n aktivaation, ja että tämä estävä vaikutus lisää edelleen TNFa. Lisäksi downregulation AR indusoima diabetes liittyy kasvaimen kasvun vähentämiseen tai jopa ei kasvaimen kasvu PAC120 PCa hiirimallissa käsiteltiin STZ. Lisäksi merkittävä väheneminen AR ilmaisun endogeeninen prostates tämän

in vivo

mallissa havaittiin. Kaiken kaikkiaan tulokset viittaavat siihen, että kaksi merkittävää elementtiä of T2D: hyperglykemia ja tulehdusta edistäviä sytokiini TNFa osallistuu vähentää PCA Tyypin 2 diabeteksen.