Αφηρημένο

Η σεληνοπρωτεϊνης γλουταθειόνης υπεροξειδάσης-2 (GPX2) φαίνεται να έχουν ένα διττό ρόλο στην καρκινογένεση. Ενώ προστάτευσε τα ποντίκια από καρκίνο του παχέος εντέρου σε ένα μοντέλο φλεγμονής που ενεργοποιούνται καρκινογένεση (αζοξυμεθάνιο και δεξτράνη θεραπεία θειικό νάτριο), προώθησε την ανάπτυξη των ξενομοσχευμένων καρκινικών κυττάρων. Ως εκ τούτου, αναλύσαμε την επίδραση της GPX2 σε ένα μοντέλο ποντικού που μιμείται σποραδικές ορθοκολικό καρκίνο (μόνο αζοξυμεθάνιο-θεραπεία). GPX2-νοκ-άουτ (KO) και άγριου τύπου (WT) ποντίκια προσαρμόστηκαν σε ένα είτε οριακά ανεπάρκεια (-δβ), επαρκής (+ Se), ή supranutritional (++ Se) κατάσταση σελήνιο και υποβλήθηκαν σε θεραπεία έξι φορές με αζοξυμεθάνιο (ΑΟΜ ) για την επαγωγή της ανάπτυξης του όγκου. Στις ομάδες -δβ και ++ Se, ο αριθμός των όγκων ήταν σημαντικά χαμηλότερη στην GPX2-ΚΟ σε σχέση με τους αντίστοιχους WT ποντικούς. Στη δίαιτα + Se, ο αριθμός των δυσπλαστικών κρυπτών μειώθηκε σε ποντίκια GPX2-ΚΟ. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί από περισσότερο βασική και ΑΟΜ που προκαλείται αποπτωτικό κυτταρικό θάνατο σε GPX2-ΚΟ ποντίκια που εξαλείφει κατεστραμμένα ή προ-κακοήθη επιθηλιακά κύτταρα. Σε WT κρύπτες δυσπλαστικών GPX2 ήταν ρυθμισμένο σε σύγκριση με την κανονική κρύπτες που θα μπορούσε να είναι μια προσπάθεια να καταστείλει την απόπτωση. Σε αντίθεση, στους αριθμούς του όγκου ομάδες + Se ήταν παρόμοιες και στις δύο γονότυπους αλλά το μέγεθος του όγκου ήταν μεγαλύτερη σε ποντικούς GPX2-ΚΟ. Το τελευταίο συνδέεται με μία φλεγμονώδη και καρκινογόνο δράση περιβάλλοντος ως προφανές από διεισδύσει φλεγμονώδη κύτταρα στον εντερικό βλεννογόνο των ποντικών GPX2-ΚΟ ακόμη και χωρίς καμία επεξεργασία και η οποία χαρακτηρίζεται ως χαμηλού βαθμού φλεγμονή. Σε WT ποντικών ο αριθμός των όγκων έτειναν να είναι χαμηλότερα στην + Se σύγκριση με -SE και ++ σίτιση Se υποδεικνύοντας ότι το σελήνιο μπορεί να καθυστερήσει ογκογένεση μόνο στην κατάλληλη κατάσταση. Εν κατακλείδι, ο ρόλος των GPX2 και πιθανώς και του σεληνίου εξαρτάται από το στάδιο του καρκίνου και προφανώς για τη συμμετοχή της φλεγμονής

Παράθεση:. Müller MF, Florian S, Pommer S, M Osterhoff, Esworthy RS, Chu FF , et al. (2013) Διαγραφή της υπεροξειδάσης της γλουταθειόνης-2 Αναστέλλει αζοξυμεθάνιο-Induced Colon την ανάπτυξη του καρκίνου. PLoS ONE 8 (8): e72055. doi: 10.1371 /journal.pone.0072055

Επιμέλεια: Gautam Sethi, Yong Loo Lin Ιατρική Σχολή, Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης, Σιγκαπούρη

Ελήφθη: 3 Ιούνη 2013? Αποδεκτές: 8 Ιουλίου 2013? Δημοσιεύθηκε: 19 Αυγούστου, 2013

Copyright: © 2013 Müller et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε από το γερμανικό Ίδρυμα Ερευνών (Br 778 /8-1). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

Καρκίνος του παχέος εντέρου (CRC) είναι η δεύτερη κύρια αιτία του καρκίνου που σχετίζονται με το θάνατο στις δυτικές χώρες. Επιδημιολογικές μελέτες που συνδέονται με μια υπο-βέλτιστη κατάσταση σεληνίου σε αυξημένο κίνδυνο να αναπτύξουν CRC [1]. Αυτό είναι σχετικό με πληθυσμούς εκτός της Βορείου Αμερικής, όπως η Ευρώπη, όπου τα επίπεδα σεληνίου στο πλάσμα είναι κατά μέσο όρο 90 μg /L (αναθεωρηθούν [2]). Οι διαφορές σε αρχικά επίπεδα σεληνίου στο πλάσμα του συμμετέχοντα άτομα μπορεί να έχουν συμβάλει τα αντιφατικά αποτελέσματα των δοκιμών παρεμβάσεις που πραγματοποιούνται για τη μελέτη υποθετική αντι-καρκινογόνες ιδιότητες των συμπληρωμάτων σεληνίου. Κατά συνέπεια, τόσο η Διατροφική Πρόληψη του Καρκίνου (NPC) και το σελήνιο και η βιταμίνη Ε μελέτη για τον καρκίνο (SELECT) αποκάλυψε ότι οι συμμετέχοντες εισέρχονται στη μελέτη με τα επίπεδα σεληνίου στο πλάσμα του ≥120 μg /L δεν επωφελούνται από τα συμπληρώματα [2]. Από σεληνοπρωτεϊνης P, το πιο ευαίσθητος δείκτης για την κατάσταση σεληνίου [3], είναι κορεσμένο σε 120 μg σελήνιο /L πλάσματος, προτείνεται ότι Se μεσολάβηση πρόληψη του καρκίνου εξαρτάται από τη βέλτιστη έκφραση σεληνοπρωτεϊνης [2].

Η selenoproteome αποτελείται από πρωτεΐνες που κωδικοποιούνται από τα γονίδια 25 σε ανθρώπους [4]. Μεταξύ αυτών είναι πέντε σελήνιο εξαρτάται υδροϋπεροξείδιο μείωσης υπεροξειδάσες γλουταθειόνης (GPx), δηλαδή GPx1-4 και GPx6. GPx1-4 εκφράζονται στο εντερικό επιθήλιο ποντικού [5], αλλά μόνο GPX2 κατά κύριο λόγο βρίσκεται στο κρύπτη βάση [6], [7], όπου επίσης εντερικά βλαστοκύτταρα κατοικούν. Επιπλέον, GPX2 εκφράζεται έντονα σε όγκους παχέος εντέρου [6], [8], [9]. Ο ρόλος της GPX2 κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης CRC είναι ακόμα ασαφής. Από τη μία πλευρά, GPX2 μειώθηκε αριθμούς όγκου σε ένα φλεγμονή ενεργοποιούνται μοντέλο καρκινογένεσης παχέως εντέρου μετά την εφαρμογή του αζοξυμεθάνιο (ΑΟΜ) και θειικό νάτριο δεξτράνης (DSS) ενεργώντας αντιφλεγμονώδη [10]. Αυτό είναι σύμφωνο με την αυθόρμητη ειλεοκολίτιδα και του καρκίνου του εντέρου σε GPx1 /GPX2 ποντίκια διπλό knockout [11], [12]. Οι δύο θα μπορούσαν να διασωθούν σχεδόν πλήρως από ένα WT αλληλόμορφο GPX2 αλλά όχι από GPx1 [13]. Από την άλλη πλευρά, GPX2 φαίνεται να υποστηρίζει πολλαπλασιασμό. Οι όγκοι που παράγονται από ΑΟΜ θεραπεία /DSS ήταν μικρότερες σε GPX2-ΚΟ σε σχέση με WT ποντικούς [10], όπως ήταν ξενομοσχεύματα όγκου που προέρχεται από κύτταρα ΗΤ-29 GPX2 με ανεπάρκεια σε σύγκριση με κύτταρα ελέγχου [14]. Επιπλέον, GPX2 είναι up-ρυθμίζεται από β-κατενίνης [7], [15] και ΔNp63 [16], τόσο πολλαπλασιασμό επαγωγής.

Οι στόχοι της παρούσας μελέτης ήταν να αναλύσει το ρόλο της GPX2 και το σελήνιο σε ένα μοντέλο στο οποίο CRC προκαλείται αποκλειστικά από ΑΟΜ, μιμούμενη έτσι σποραδικές καρκινογένεση κόλον σε ανθρώπους [17]. την ανάπτυξη των όγκων παρακολουθήθηκε σε GPX2-ΚΟ και WT ποντίκια που τρέφονταν μια μέτρια ανεπάρκειας σεληνίου (-δβ), -Επαρκείς (+ Se) ή -supranutritional (++ Se) δίαιτα. Από ΑΟΜ επάγει την ενεργοποίηση μεταλλάξεις σε β-κατενίνης (αναθεωρούνται στο [18]), συν-εντοπισμός των πυρηνικών β-κατενίνης και ενισχυμένη έκφραση GPX2 αναλύθηκε.

Μέθοδοι

Ζώα και Πειραματική Μελέτη

C57BL /6J WT και GPX2-KO ποντίκια, δημιουργείται ως C57BL /6J? 129SV /J υβριδικό είχε διασταυρώθηκαν με C57BL /6J ποντίκια για πέντε γενιές [19] πριν από την είσοδο στη μελέτη ως αδερφών. Τα ζώα στεγάστηκαν σε ατομικά αεριζόμενους κλωβούς υπό συνθήκες συγκεκριμένο παθογόνο-ελεύθερο με 12 ώρες σκοτάδι-φως κύκλου και ελεύθερη πρόσβαση σε τροφή και νερό. Οι ποντικοί τράφηκαν με δίαιτα torula ζύμη με βάση (Αρ C1045, Altromin, Lage, Γερμανία) με βασική περιεκτικότητα σεληνίου της mg ανά kg τροφής 0.054 (-δβ). + Se και ++ Se δίαιτες παρήχθησαν με την προσθήκη L (+) – σεληνομεθειονίνη (Acros Organics, Geel, Βέλγιο) για να επιτευχθεί μια τελική συγκέντρωση σεληνίου 0,15 mg (+ Se) και 0,6 mg (++ Se) ανά kg τροφής, αντίστοιχα [20]. Η περιεκτικότητα σε σελήνιο μετρήθηκε φθορομετρικά όπως περιγράφηκε προηγουμένως [21]. Απογαλακτιζόμενων ποντικοί τράφηκαν τις πειραματικές δίαιτες επί 4 εβδομάδες για να ρυθμίσετε την κατάσταση σεληνίου πριν ΑΟΜ-θεραπεία και, στη συνέχεια, τη διάρκεια του πειράματος (Εικ. 1Α). 10 mg /kg βάρους σώματος AOM (Sigma, Steinheim, Γερμανία) ή ένας ίσος όγκος αλατούχου διαλύματος (Sigma) ενέθηκαν ενδοπεριτοναϊκά μία φορά την εβδομάδα για έξι εβδομάδες. Οξείες επιδράσεις του ΑΟΜ αναλύθηκαν σε 5 ποντικούς 8 ώρες μετά την πρώτη ένεση ΑΟΜ (βραχυπρόθεσμη πείραμα). Οι όγκοι αναλύθηκαν 16 εβδομάδες μετά την τελευταία ένεση ΑΟΜ (μακροπρόθεσμη πείραμα). 20 ΑΟΜ-αγωγή και 10 έλαβαν αλατούχο διάλυμα ποντίκια ανά ομάδα αναλύθηκαν για την ογκογένεση και επιπλέον 5 ζώα χρησιμοποιήθηκαν για ιστολογία. Οι μελέτες εγκρίθηκαν από την Επιτροπή Δεοντολογίας Κυβερνητική Ζώων (MLUV 32 έως 2.347 /4 + 68). Όλες οι προσπάθειες έγιναν για να ελαχιστοποιήσουν την ταλαιπωρία. Οι ποντικοί αναισθητοποιήθηκαν με Isofluran® και θανατώνονται με αυχενική εξάρθρωση. βάρη σπλήνα προσδιορίστηκαν και δείγματα ιστού καταψύχθηκαν σε υγρό άζωτο και αποθηκεύτηκαν στους -80 ° C.

(Α) ποντικοί απογαλακτισμένους τράφηκαν μια πειραματική δίαιτα που ήταν είτε σελήνιο φτωχών (-δβ), -Επαρκείς (+ Se) ή -supranutritional (++ Se) για τουλάχιστον 4 εβδομάδες πριν από την ένεση ΑΟΜ. ΑΟΜ εγχύθηκε μία φορά την εβδομάδα για έξι εβδομάδες και τα ποντίκια θυσιάστηκαν 16 εβδομάδες μετά την τελευταία ένεση ΑΟΜ (μακροπρόθεσμη πείραμα). Για τη μελέτη οξείες επιδράσεις ΑΟΜ, τα ποντίκια θανατώθηκαν 8 ώρες μετά την πρώτη ένεση ΑΟΜ (βραχυπρόθεσμη πείραμα). δραστηριότητα (Β) Συνολική GPx προσδιορίσθηκε 8 ώρες μετά από μία μόνο ένεση φυσιολογικού ορού (ομάδες ελέγχου της βραχυπρόθεσμης πείραμα) στη νήστιδα και το ήπαρ του GPX2-ΚΟ και WT ποντικούς. Οι τιμές είναι μέσοι + SD, η = 5. Η σημαντικότητα υπολογίστηκε με χρήση 2-way ANOVA με post-test Bonferroni του. *** P≤0.001 εναντίον WT,

# p ≤ 0,05,

## P≤0.01, και

### P≤0.001 έναντι + Se.

Η

ιστοπαθολογία όγκων του παχέος εντέρου και προνεοπλασματικές βλάβες

για τον εντοπισμό όγκων και προνεοπλασματικές αλλοιώσεις, η άνω και κάτω τελεία άνοιξε κατά μήκος, ισοπέδωσε σε διηθητικό χαρτί και σταθερό στο 4% φωσφορικό-ρυθμιστικό διάλυμα φορμόλης pH 7,0 (Roth, Karlsruhe, Germany). Για την ταυτοποίηση των όγκων και φυσιολογικών κρυπτών εστιών (ACF), το κόλον χρωματίστηκε με μπλε του μεθυλενίου 0,1% [22]. Στη συνέχεια βλεννίνης απεμπλουτισμένο εστίες (MDF) ταυτοποιήθηκαν στον ίδιο ιστό του παχέος εντέρου με διαδοχική κηλίδωση με διαμίνη υψηλής σιδήρου (HID) και 1% μπλε της Αλσατίας (ΑΒ). Τα δείγματα αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας ένα στερεοφωνικό μικροσκόπιο (Olympus SZH10, η Olympus Corporation, Tokyo, Japan). Η θέση και η διάμετρος των αλλοιώσεων και ο αριθμός των κρυπτών μέσα σε ένα ACF ή MDF (κρύπτη πολλαπλότητα) καταγράφηκαν. Όλα MDF αποτελείται από περισσότερα από δύο κρύπτες και όλες οι όγκοι αποκόπηκαν και επαληθεύεται από αιματοξυλίνη και ηωσίνη (Η & amp? Ε). Τομές

Η ανοσοϊστοχημεία και Ιστοχημείας

Το παχύ έντερο των πέντε ζώα ΑΟΜ που έλαβαν σε μακροπρόθεσμη πείραμα παρασκευάστηκε όπως ελβετικό ρολό για ανοσοϊστοχημικές αναλύσεις. Για να μελετηθεί η βραχυπρόθεσμη επίδραση του ΑΟΜ, ανοσοϊστοχημεία (IHC) πραγματοποιήθηκε στο άπω κόλον σύμφωνα με την περιγραφείσα πρωτόκολλο [20] με κάποιες τροποποιήσεις. Σταθεροποιημένα με φορμαλίνη ιστοί κόλου εγκλείστηκαν σε παραφίνη και τομές λεπτού (2 μm). Μετά την επανυδάτωση, τα τμήματα ιστού σε μικροκύματα εντός κιτρικού ρυθμιστικού διαλύματος ρΗ 6,0 (Dako, Glostrup, Denmark) για να ανακτήσετε αντιγόνα. Η ενδογενής δραστικότητα υπεροξειδάσης αποκλείστηκε με επώαση σε 3% Η

2O

2 και τα δείγματα επωάστηκαν με πρωτεύοντα αντισώματα όλη τη νύχτα στους 4 ° C. Τα πρωτογενή αντισώματα και αραιώσεις τους ήταν: αντι-β-κατενίνης (# 610153, BD Transduction Laboratories ™, Lexington, ΚΥ, ΗΠΑ? 1:8.000), αντι-ki-67 (M7249, Dako, 1:60), αντι- πυρηνικό αντιγόνο πολλαπλασιαζόμενων κυττάρων (PCNA, # 2714 με 1, Epitomics, Burlingame, CA, USA, 1:20.000), αντι-p53 (NCL-p53-CM5p, Novocastra Laboratories Ltd, Newcastle Upon Tyne, Ηνωμένο Βασίλειο, 1:1.600), αντι-GPX2 αντιορό [23] (1:12.000), και αντι-F4 /80 (MCA497, Serotec, Κίντλινγκτον (Oxford), το Ηνωμένο Βασίλειο, 1:8.000). Δευτερεύοντα αντισώματα ή κιτ (Ν-Histofine® Mousestain Kit, Ν-Histofine® απλή χρώση Mouse MAX PO για τους ιστούς ποντικού, αντι-αρουραίου ή αντι-κουνελιού, όλα από Nichirei Biosciences, Tokyo, Japan), εφαρμόστηκαν για 30 λεπτά σε θερμοκρασία δωματίου θερμοκρασία. Η πρόσδεση του αντισώματος οπτικοποιήθηκε με διαμινοβενζιδίνη (Dako). Η ανοσοαντιδραστικότητα βαθμολογήθηκε με τυφλό τρόπο. Το μήκος της ζώνης PCNA-θετικών και συνολικού μήκους κρύπτη μετρήθηκε χρησιμοποιώντας Mirax Viewer Software (Version 1.12.22.0, Carl Zeiss, Göttingen, Γερμανία) από 100 κρύπτες ανά ζώο. F4 /80-θετικών κυττάρων στο χορίο κατά μήκος διατομής κρύπτες βαθμολογήθηκαν σε 10 κρύπτες ανά ζώο.

Ποσοτικοποίηση των αποπτωτικών κυττάρων πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια του μορφολογικά κριτήρια σε αιματοξυλίνη τομές του μακρινού κόλου σε 200 άνοιξε διαμήκως κρύπτες ανά ζώο όπως περιγράφεται [20]. Για την ταυτοποίηση MDF σε τομές ιστού, βλεννίνες έγιναν ορατά με διαδοχική χρώση με 1% ΑΒ, ρΗ 2,5 και Περιοδικής Acid-Schiff (PAS) και αντικηλίδωση με αιματοξυλίνη. Διαδοχικές τομές βάφτηκαν με PAS /ΑΒ, Η &? Ε, β-κατενίνης, Κί-67, και GPX2 μεμονωμένα. β-κατενίνης και GPX2 ανοσοαντιδραστικότητα βαθμολογήθηκε σε σχέση με υποκυτταρικό εντοπισμό και τη θέση στην κρύπτη. Μια ενισχυμένη ανοσολογική ορίστηκε ως είτε μια ενισχυμένη μέγιστη ένταση χρώσης σε σύγκριση με το παρακείμενο φυσιολογικό ιστό ή διεύρυνση της θετικής περιοχής στα κύτταρα ή κρύπτες ή και τα δύο.

Σύνολο GPx Δραστηριότητα

Η δραστηριότητα GPx ήταν μετρούμενη σε μία δοκιμή αναγωγάσης γλουταθειόνης-συζευγμένο [24] που τροποποιήθηκε για πλάκες μικροτίτλου 96 φρεατίων όπως περιγράφεται [20] χρησιμοποιώντας έναν αναγνώστη απορρόφηση πλάκας (Synergy2 Microplate Reader, BioTek, Bad Friedrichshall, Germany) στα 340 nm. Συνολική δραστηριότητα GPx υπολογίστηκε από την κατανάλωση μmol NADPH ανά λεπτό σύμφωνα με το νόμο Lambert-Beer και εκφράζεται ως mU /mg πρωτεΐνης.

Στατιστική Ανάλυση

Συγκρίνοντας τις δύο ομάδες, σημαντικές διαφορές υπολογίστηκαν με αταίριαστα Φοιτητών t-test. Για τη σύγκριση περισσότερες από δύο ομάδες, 2-way ANOVA που ακολουθείται από post-test Bonferroni χρησιμοποιήθηκε (GraphPad Prism® έκδοση 5.0, San Diego, CA, USA). Όγκου συχνότητα αναλύθηκε με πίνακες έκτακτης ανάγκης χρησιμοποιώντας το ακριβές τεστ του Fisher (SPSS, έκδοση 16, IBM). Να εξετάσει τους αριθμούς όγκου, πίνακες έκτακτης υπολογίστηκαν για εμφάνιση όγκου σταθμίζονται με τον αριθμό των όγκων. Μια τιμή ρ & lt? 0,05 θεωρήθηκε ως στατιστικά σημαντική

Αποτελέσματα

GPX2-KO ποντίκια αναπτύσσουν Λιγότερες ΑΟΜ προκαλείται από Όγκοι από WT ποντίκια πλαίσιο και των δύο, ένας Σελήνιο-φτωχούς και με συμπλήρωμα. δίαιτα

Μετά τη σίτιση ποντίκια η -δβ και ++ Se δίαιτες, νήστιδας και ηπατική δραστηριότητα GPx ήταν σημαντικά μειωμένη και αυξημένη, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τις ομάδες + Se (Εικ. 1Β). Υψηλότερη δραστικότητα GPx βρέθηκε στην νήστιδα του GPX2-ΚΟ σε σύγκριση με WT ποντικούς επί ++ Se δίαιτα (Σχ. 1Β), πιθανώς προκλήθηκε από αντισταθμιστικές πάνω ρύθμιση GPx1 όπως περιγράφηκε προηγουμένως για τον ειλεό και το κόλον [20]. Η εντερική εντοπισμός του GPX2 αναλύθηκε με IHC στο κόλον των ποντικών WT (Εικ. S1 Α). GPX2 ήταν υψηλότερη σε βάσεις κρύπτη και μη ανιχνεύσιμα στο άνω τρίτο των κρυπτών. Παρόμοια επίπεδα της πρωτεΐνης GPX2 εντοπίστηκαν στο παχύ έντερο των ποντικών WT σε + Se και ++ Se δίαιτες, ενώ η έκφραση GPX2 ήταν κάτω-ρυθμίζονται σε -δβ δίαιτες.

Για να δοκιμαστεί η επίδραση ενός GPx2- ΚΟ για την ανάπτυξη του όγκου, οι ποντικοί προκλήθηκαν έξι φορές με ΑΟΜ και αναλύθηκαν 16 εβδομάδες μετά την τελευταία εφαρμογή ΑΟΜ. Αν και συχνότητα εμφάνισης όγκου δεν ήταν σημαντικά διαφορετική μεταξύ των πειραματικών ομάδων, -δβ και ++ Se GPX2-ΚΟ ποντίκια είχαν σημαντικά χαμηλότερο αριθμό όγκου από WT ποντικούς με τις ίδιες δίαιτες (Εικ. 2Α). Ενώ οι αριθμοί των όγκων ήταν εξίσου χαμηλά σε ποντίκια GPX2-ΚΟ ανεξάρτητα από την ιδιότητα του σεληνίου (-δβ: 5, + Se: 5, ++ Se: 3), οι αριθμοί των όγκων σε ποντίκια WT ήταν υψηλότερες στην -δβ και ++ ομάδες Se από ό, τι στην ομάδα + Se (-δβ: 14 και ++ Se: 13 έναντι + Se: 7). Η κατάσταση σεληνίου δεν επηρέασε σημαντικά την επίπτωση του όγκου ή του συνολικού αριθμού των όγκων. Όλες οι όγκοι μη επεμβατικής αδενώματα που βρίσκεται από το εγκάρσιο κόλον έως το ορθό [25].

16 εβδομάδες μετά την τελευταία ένεση ΑΟΜ WT και GPX2-ΚΟ ποντίκια αναλύθηκαν για εμφάνιση όγκου και ο συνολικός αριθμός των όγκων ανά ομάδα ( Α) και για ACF αποτελείται από & lt? 4 κρύπτες (Β) ή ≥4 κρύπτες (C) από το μπλε χρώση του μεθυλενίου. MDF (D) μετρήθηκαν στο χρωματισμένο παχέος εντέρου HID /AB. Οι αριθμοί ACF και MDF εμφανίζεται ως διαγράμματα διασποράς dot με μέση. Η διάμετρος του όγκου απεικονίζεται ως κουτί και μουστάκια από λεπτό σε max (Ε). Ρ-τιμές για το (Α) υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας το ακριβές τεστ του Fisher. Για να ελέγξετε σημασία για συνολικό αριθμό όγκων, συχνότητα εμφάνισης όγκου σταθμίζονται με τον αριθμό των όγκων. Ρ-τιμές για το (Β-Ε) υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας t-test unpaired Student. * P ≤ 0,05 και ** P≤0.01 εναντίον WT,

# p ≤ 0,05 έναντι -δβ. Δεν ACF, MDF ή όγκοι παρατηρήθηκαν σε φυσιολογικό ορό-θεραπεία ελέγχους (n = 10).

Η

Εμείς ποσοτικά ACF και MDF, το οποίο και οι δύο θεωρούνται ως προ-νεοπλασματικών δεικτών [26]. Εμείς διαφοροποιούνται μεταξύ ACF με χαμηλό (& lt? 4) και υψηλή (≥4) κρύπτη πολλαπλότητα, επειδή η τελευταία υποτίθεται ότι είναι ένας καλύτερος βιολογικός δείκτης για την εξέλιξη του όγκου από την πρώην [26]. Οι αριθμοί των ACF δεν επηρεάστηκαν από τις δίαιτες σελήνιο (Εικ. 2Β και C). Ενώ -δβ WT ποντικών έτειναν (p = 0.06) για να έχουν λιγότερα ACF με χαμηλή πολλαπλότητα κρύπτη από αντίστοιχους ποντικούς GPX2-ΚΟ (Εικ. 2Β), -Se WT ποντίκια είχαν σημαντικά περισσότερες ACF με υψηλή κρύπτη πολλαπλότητα από τα ποντίκια GPX2-ΚΟ (Σχ . 2C). Μπορούμε επίσης ποσοτικοποιείται MDF, οι οποίες χαρακτηρίζονται από αλλαγές στην κυτταρική σύνθεση της κρύπτης συμπεριλαμβανομένης της απώλειας των καλυκοειδών κυττάρων. Σε αντίθεση με ACF, MDF πάντοτε αποτελούνται από κρυπτών δυσπλαστικών πιθανόν να εξελιχθεί σε όγκους [26], [27]. Μόνο + Se WT ποντίκια είχαν σημαντικά περισσότερες MDF σε σύγκριση με GPX2-ΚΟ ποντίκια (Εικ. 2D), ενώ -δβ και ++ Se WT ποντίκια είχαν περισσότερες όγκους από GPX2-ΚΟ ποντίκια (Εικ. 2Α). Έτσι, σε σελήνιο-επάρκεια η διαφορά μεταξύ των γονότυπων ανιχνεύθηκε μόνο στο επίπεδο MDF. αριθμούς του όγκου ήταν εξίσου χαμηλή και στις δύο γονότυπους κάτω από + Se που θα μπορούσε να εμπλέξει ότι οι συνθήκες για την ανάπτυξη του όγκου ήταν περισσότερο κατάλληλη σε -δβ και ++ ομάδες Se WT.

Η διάμετρος του όγκου μετρήθηκε ως παράμετρος για την ανάπτυξη του όγκου. GPX2-ΚΟ και WT ποντίκια για -δβ και ++ Se δίαιτες είχαν παρόμοιο μέγεθος του όγκου, ενώ οι όγκοι ήταν σημαντικά μεγαλύτερα σε + Se GPX2-KO από ό, τι στο + Se WT ποντίκια (Σχ. 2Ε). ++ Se GPX2-ΚΟ ποντίκια είχαν μικρότερους όγκους σε σύγκριση με -δβ ποντίκια GPX2-ΚΟ. Στις ομάδες WT, διαιτητικών σελήνιο δεν επηρέασε σημαντικά το μέγεθος του όγκου.

GPX2 και β-κατενίνης είχαν αυξημένα σε προνεοπλασματικής βλάβες

έκφραση GPX2 αυξάνεται ιδιαίτερα κατά τη διάρκεια των πρώτων σταδίων της νεοπλασματικής μεταμόρφωσης στο ανθρώπινο έντερο [6], η οποία θα μπορούσε να διαμεσολαβείται από β-κατενίνης [7]. Για να δοκιμαστεί εάν η έκφραση GPX2 είναι επίσης αυξημένη σε προνεοπλαστικών βλαβών των ποντικών ΑΟΜ-αγωγή, GPX2 αναλύθηκε με IHC σε ποντικούς + Se WT 16 εβδομάδες μετά την τελευταία εφαρμογή ΑΟΜ. Η χρώση /ΑΒ ΠΑΣ εντοπίστηκαν 67 MDF σε πέντε ποντίκια. Διαδοχικές τομές χρωματίστηκαν για β-κατενίνης, GPX2, και Ki-67. Η β-κατενίνη ανοσοαντιδραστικότητα αυξήθηκε σε 85% (57/67) της MDF σε σύγκριση με τον περιβάλλοντα φυσιολογικό ιστό σε συμφωνία με δημοσιευμένα στοιχεία [27]. GPX2 ανοσοαντιδραστικότητα αυξήθηκε σε 67% (45/67) της MDF σε σύγκριση με την κανονική κρύπτες.

MDF περαιτέρω χαρακτηρίστηκαν με βάση το βαθμό τους δυσπλασίας και κρύπτη πολλαπλότητα να διαπιστωθεί αν GPX2 και β-κατενίνης συν-Localize . MDF με ένα μικρό βαθμό δυσπλασίας είχε μια σχεδόν φυσιολογική μορφολογία κρύπτη, μια χαμηλή πολλαπλότητα, μερικά υπόλοιπα κύτταρα λαγηνοειδή (Σχ. 3Α-Ι), και μια κανονική κατανομή του Ki-67-θετικά κύτταρα (Σχ. 3Α-IV). Αυτά MDF παρουσίασαν περισσότερο μεμβράνη εντοπισμένη β-κατενίνης, η οποία κατά κύριο λόγο ανιχνεύθηκε στο αυλού τμήμα (Εικ. 3Α μπλε βέλος-ΙΙ) της κρύπτης ή σε ολόκληρο κρύπτες σε σύγκριση με φυσιολογικά κρύπτες. GPX2 ανοσολογική αντίδραση ήταν ελαφρώς αυξημένη σε κρύπτη βάση αυτών των MDF σε σύγκριση με την κανονική κρύπτες και επεκτάθηκε προς την αυλική πλευρά (Εικ. 3Α-III μαύρο βέλος). Ως εκ τούτου, σε MDF με μικρές δυσπλασία GPX2 και β-κατενίνη είναι αυξημένα σε διαφορετικά επιθηλιακά κύτταρα.

Serial χρώση IHC του παχέος εντέρου Swiss κυλίνδρων έγινε για PAS /ΑΒ, β-κατενίνης, GPX2, και Ki-67 σε πέντε + Se WT ποντικών 16 εβδομάδες μετά την τελευταία ΑΟΜ-θεραπεία (Α-Γ). Αντιπροσωπευτικά χρώσεις ενός MDF που χαρακτηρίζεται από ένα μικρό βαθμό δυσπλασίας και χαμηλής πολλαπλότητας κρύπτης (Α), ένα MDF με προηγμένες δυσπλασία και υψηλότερα πολλαπλότητα (Β), και μία μικροαδένωμα (C). Florid φλεγμονή σε ΑΟΜ-αγωγή, -δβ ποντίκια GPX2-ΚΟ ταυτοποιήθηκε με PAS /ΑΒ, F4 /80, και Η &? Ε χρώση (D). βάρη σπλήνας κανονικοποιήθηκαν προς το σωματικό βάρος (Ε). Μέσα + SD, η = 10 σε θεραπεία με αλατούχο ορό και n = 20 στις ομάδες ΑΟΜ-θεραπεία. Η σημαντικότητα προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας 2-way ANOVA με post-test Bonferroni του. * P ≤ 0,05 έναντι WT,

xP≤0.05 έναντι φυσιολογικού ορού.

Η

MDF με προηγμένες δυσπλασία χαρακτηρίζονται από υψηλότερη πολλαπλότητα, συμπυκνωμένη επιθηλιακά κύτταρα, σχεδόν πλήρη απώλεια λαγηνοειδών κυττάρων, και ενισχυμένη Ki-67 χρώση (Εικ. 3Β-Ι και IV) και επέδειξε τόσο περισσότερο β-κατενίνης και GPX2 ανοσοαντιδραστικότητα σε ολόκληρο κρύπτη (Σχ. 3Β-ΙΙ και III). Σε κυτταρικό επίπεδο, GPX2 και β-κατενίνης συν-εντοπίζεται στη μέση του MDF με προηγμένες δυσπλασία, προτείνοντας ότι υψηλά επίπεδα και των δύο πρωτεϊνών ήταν ανιχνεύσιμα μόνο σε μια συγκεκριμένη περιοχή της κρύπτης κατά τη διάρκεια ενός συγκεκριμένου χρόνου του δυσπλαστικών μετασχηματισμού.

Επιπλέον, ένας μικροαδένωμα χαρακτηρίστηκε από πλήρη απώλεια λαγηνοειδών κυττάρων, διαταραγμένη αρχιτεκτονική κρύπτη (Εικ. 3C-Ι), μαζική πάνω ρύθμιση της πυρηνικής και κυτταροπλασματικής β-κατενίνης (Εικ. 3C-ΙΙ), και μεγάλο αριθμό Ki-67-θετικά κύτταρα (Σχ. 3C-IV). Σε αυτή τη δομή, η έκφραση GPX2 εντελώς χαθεί στην περιοχή με αυξημένη β-κατενίνης, ενώ παρέμεινε πάνω ρυθμισμένα σε λιγότερο αποδιαφοροποιημένα γύρω κρύπτες (εικ. 3C-II και III, αιχμές βελών) με παρόμοια χαρακτηριστικά, όπως MDF με προχωρημένη δυσπλασία.

ΑΟΜ που έλαβαν Σελήνιο-φτωχών GPX2-KO ποντίκια ανέπτυξαν μια florid φλεγμονή του παχέος εντέρου

ΑΟΜ που έλαβαν -δβ ποντίκια GPX2-KO αναπτύξει μια σαφή φλεγμονή που κυμαίνονται από μέτρια έως ένα ανθηρός κατάσταση , η οποία δεν παρατηρήθηκε σε οποιαδήποτε άλλη ομάδα (Εικ. 3D). Στο άπω κόλον, φλεγμονή ήταν μέτρια όπως χαρακτηρίζεται από κρύπτη εκφυλισμό, ενδοδιήθηση ανοσοκυττάρων (που παρουσιάζεται από /80-θετικά μυελοειδή κύτταρα F4), και μια αύξηση στο συνδετικό ιστό. Κατά την έναρξη του εγκάρσιου κόλου ένας ανθηρός φλεγμονή (Σχ. 3D) με μαζική διήθηση ανοσοκυττάρων παρατηρήθηκε. αρχιτεκτονική κρύπτη διαστρεβλώθηκε στις πληγείσες περιοχές πιθανόν να οφείλεται στην αποτυχία των επιθηλιακών ανανέωση των κυττάρων.

Μια καθιερωμένη δείκτης για συστηματική φλεγμονή είναι το βάρος της σπλήνας. Το βάρος της σπλήνας έτεινε να αυξηθεί σε όλες τις ομάδες ΑΟΜ-αγωγή (Εικ. 3Ε) και ήταν σημαντικά υψηλότερη στην ΑΟΜ που έλαβαν -δβ ποντικούς GPX2-ΚΟ σε σχέση με τους αντίστοιχους WT ποντικούς. Αυτό συσχετίζεται με παχέος φλεγμονή. Λόγω της μαζικής παραμόρφωση σε επιθηλιακά μορφολογία, β-κατενίνης και GPX2 συν-εντοπισμό σε -δβ ποντίκια GPX2-ΚΟ δεν θα μπορούσε να συγκριθεί με τις άλλες ομάδες. Δεν παρατηρήθηκαν εμφανείς διαφορές στο δυσπλαστικό δομές ή αντίστοιχα επίπεδα β-κατενίνης μεταξύ + Se και ++ Se GPX2-ΚΟ και τα ποντίκια WT (τα δεδομένα δεν παρουσιάζονται).

ΑΟΜ-θεραπεία Αυξημένη αποπτωτικό κυτταρικό θάνατο σε επιθηλιακά κύτταρα του GPX2-KO ποντίκια

ΑΟΜ είναι γνωστό ότι προκαλεί προσαγωγές αλκυλίωση του DNA που αιχμή 8 ώρες μετά την εφαρμογή του [28]. Η ικανότητα για την απομάκρυνση προϊόντων προσθήκης DNA από επιδιόρθωσης του DNA ή ρ53-εξαρτώμενη απόπτωση των κατεστραμμένων κυττάρων είναι κρίσιμη για την πρόληψη της ανάπτυξης του καρκίνου [29]. Όπως έχει ήδη αναφερθεί, ο αριθμός των αποπτωτικών κυττάρων στην κρύπτη βάση είναι σημαντικά υψηλότερη σε GPX2-ΚΟ σε σύγκριση με ποντικούς WT και δοσο-εξαρτώμενα μειώνεται με την αύξηση της προσφοράς σεληνίου [20]. Είναι καλά τεκμηριωμένο ότι η βραχυπρόθεσμη ΑΟΜ-θεραπεία αυξάνει την απόπτωση [28]. Μετρήσαμε αποπτωτικών αριθμούς κυττάρων (Σχ. 4Α-D) και αναλύθηκαν πυρηνικό εντοπισμό του ρ53 (Εικ. S1B και Γ) 8 ώρες μετά την ένεση ΑΟΜ. Όπως ήταν αναμενόμενο, η πυρηνική χρώση του ρ53 στη κρύπτη βάση αυξήθηκε σε όλες ΑΟΜ-ποντίκια με αγωγή (Σχ. S1B και C), ενώ δεν ήταν ανιχνεύσιμη σε ποντίκια χωρίς ΑΟΜ-θεραπεία (Εικ. S1c). ΑΟΜ δεν τροποποίησε δραστηριότητα GPx (τα δεδομένα δεν φαίνονται) ή έκφραση GPX2 σε ποντικούς WT (Εικ. S1 Α).

(Α-Δ) 8 ώρες μετά ΑΟΜ ή ένεση φυσιολογικού ορού, αποπτωτικά επιθηλιακά κύτταρα μετρήθηκαν σε 200 κρύπτες ανά ζώο χρησιμοποιώντας τομές η-χρώση του περιφερικού κόλου. Κρύπτες χωρίστηκαν σε 4 τρίμηνα. Το πρώτο δείχνει το άνω τμήμα της κρύπτης και το τέταρτο την κρύπτη βάσης. Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσο + SD, η = 5. Η σημαντικότητα προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας 2-way ANOVA με post-test Bonferroni του. * P ≤ 0,05, *** P≤0.001 εναντίον WT,

# p ≤ 0,05,

## P≤0.01,

### P≤0.001 όπως υποδεικνύεται,

xxP≤0.05 ,

xxxP≤0.001 έναντι φυσιολογικού ορού.

η

ΑΟΜ-θεραπεία δεν επηρέασε αποπτωτικών αριθμούς κυττάρων στο αυλού 1

ου κρύπτη τρίμηνο (Σχ. 4Α), ανεξάρτητα από το γονότυπο ή το σελήνιο κατάσταση. GPX2-ΚΟ ποντίκια είχαν σημαντικά περισσότερες ΑΟΜ προκαλείται από αποπτωτικών κυττάρων σε ομάδες -δβ και + Se του 2

ου κρύπτη τρίμηνο (Εικ. 4Β) και στην -δβ ομάδα του 3

ου κρύπτη τρίμηνο (Εικ . 4C) από ό, τι τα αντίστοιχα ποντίκια WT. Στο 4

ου κρύπτη τρίμηνο, ο αριθμός των ΑΟΜ-επαγόμενης αποπτωτικών κυττάρων ήταν εξίσου υψηλή και στις δύο γονότυπους (Εικ. 4D). Ο αυξημένος αριθμός των αποπτωτικών κυττάρων στην κρύπτη βάση των μη επεξεργασμένων ποντικών GPX2-ΚΟ μπορούσε να επιβεβαιωθεί (Σχ. 4D, ορό). Εν ολίγοις, GPX2-ΚΟ ποντίκια είχαν περισσότερα ΑΟΜ προκαλείται από αποπτωτικά κύτταρα από WT ποντίκια που είναι ειδικά που βρίσκεται στη μέση της κρύπτης, το 2

ου και 3

ου κρύπτη τρίμηνο. Έτσι, ΑΟΜ-ξεκίνησε κύτταρα θα μπορούσαν να έχουν εξαλειφθεί πιο αποτελεσματικά στην GPX2 ΚΟ-ποντίκια με αποτέλεσμα την ανάπτυξη λιγότερους όγκους.

Κρύπτη Μήκος και πολλαπλασιαστικών Ζώνη είναι Διευρυμένη στο Colon της GPX2-KO ποντίκια

Για να αναλυθεί το κατά πόσον οι αλλαγές σε αποπτωτικά κύτταρα θα μπορούσαν να επηρεάσουν περαιτέρω την μορφολογία της κρύπτης, το μήκος της και το ύψος της πολλαπλασιαστικής PCNA-θετικών ζώνη μετρήθηκε. Και οι δύο ήταν σημαντικά αυξημένη σε GPX2-ΚΟ ποντίκια ανεξάρτητα από το καθεστώς σεληνίου ή ΑΟΜ-θεραπεία (Εικ. 5). Η διεύρυνση της PCNA-θετικών ζώνη επέμενε μετά από κανονικοποίηση για το μήκος κρύπτη (τα δεδομένα δεν φαίνονται), πράγμα που σημαίνει ότι σε GPX2-ΚΟ η πολλαπλασιαστική ζώνη που καλύπτεται ~ 10% περισσότερο του συνολικού μήκους κρύπτη ό, τι στο WT. Επειδή ΑΟΜ επάγει απόπτωση σε μόνο πολλαπλασιαζόμενα κύτταρα [28], τα αποπτωτικά κύτταρα ΑΟΜ που προκαλείται πρέπει να συν-εντοπίζεται με πολλαπλασιαστική PCNA-θετικών κυττάρων. Η IHC για PCNA της GPX2-KO ποντίκια αποκάλυψε ότι τα πολλαπλασιαζόμενα κύτταρα δεν μόνο να διαμένει στο 4

ου και 3

ου κρύπτη τρίμηνο όπως παρατηρήθηκε στα ποντίκια WT, αλλά και στο

ου κρύπτη τρίμηνο 2 (Εικ. 5Β). Αυτό συσχετίζεται με περισσότερα αποπτωτικά κύτταρα στην

ου κρύπτη τρίμηνο 2 -δβ και + Se GPX2-ΚΟ ποντίκια (Εικ. 4Β).

Το μήκος των κρυπτών και το PCNA-θετική ζώνη στην άπω κόλον GPX2-ΚΟ και τα ποντίκια WT τροφοδοτούνται οι διαφορετικές δίαιτες σεληνίου προσδιορίσθηκε 8 ώρες μετά από μία δόση του ΑΟΜ ή αλατούχο διάλυμα. (Α) Το μήκος του PCNA-θετικών ζώνη (γκρι χρώμα) και PCNA ελεύθερη ζώνη (λευκό χρώμα) μετρήθηκαν στο άπω κόλον. Ολόκληρο μπάρες αντιπροσωπεύουν συνολικό μήκος κρύπτη. Οι τιμές είναι μέσοι + SD, η = 5. Η σημαντικότητα υπολογίστηκε με χρήση 2-way ANOVA με post-test Bonferroni του. * P ≤ 0,05, ** P≤0.01, *** P≤0.001 εναντίον WT. Σύμβολα πάνω από τις γκρίζες μπάρες δείχνουν διαφορές στην PCNA-θετική ζώνη. Σύμβολα πάνω από τις λευκές ράβδοι δείχνουν διαφορές στο συνολικό μήκος κρύπτη. (Β) χρώση Εκπρόσωπος PCNA της έλαβαν αλατούχο διάλυμα, -δβ WT και GPX2-ΚΟ ποντίκια.

Η

Τα GPX2-KO ποντίκια χαρακτηρίζεται από χαμηλή ποιότητας εντερική φλεγμονή

Προηγούμενες αναλύσεις έχουν δείξει ότι ένας διπλός knockout του GPx1 και GPX2 αποτελέσματα στην αυθόρμητη ειλεοκολίτιδα [11]. Για να χαρακτηριστεί η βασική εντερική κατάσταση φλεγμονής σε ποντικούς άνευ αγωγής GPX2-ΚΟ, /80-θετικά μυελοειδή κύτταρα F4 εισβάλλουν στην υμένα του επιθηλίου του παχέως μετρήθηκαν. διαφορές γονότυπο ήταν και πάλι υψηλότερα στην -δβ ομάδες, μειώθηκε στο + Se και εξαφανίστηκε στην ++ Se ομάδες (Εικ. 6Α). Επιπλέον, τα ποντίκια -δβ GPX2-ΚΟ είχε περισσότερα CD3-θετικών Τ-κυττάρων στο χορίο από ποντικούς WT (τα δεδομένα δεν παρουσιάζονται). Λαμβάνοντας υπόψη ότι η ΑΟΜ που έλαβαν -δβ ποντίκια GPX2-KO αναπτύξει μια ανθηρός φλεγμονή με διαταραγμένη αρχιτεκτονική κρύπτη (Εικ. 3D), χωρίς θεραπεία -δβ ποντίκια GPX2-ΚΟ εμφάνισαν λιγότερο σοβαρή φλεγμονή και διατηρούσε ανέπαφη κρύπτη μορφολογία (Εικ. 6Β). Συνοπτικά, GPX2-KO ποντίκια ανέπτυξαν μια βασική φλεγμονή χαμηλού βαθμού, η οποία ήταν υψηλότερη στην -δβ.

F4 /80 θετικά μυελοειδή κύτταρα αναλύθηκαν σε ακατέργαστα ποντίκια GPX2-ΚΟ και WT μετά από 7 εβδομάδες στη δίαιτες σελήνιο. F4 /80-θετικών κυττάρων στο χορίο δίπλα σε ένα κρύπτη μετρήθηκαν στο κόλον (Α). Μέσα + SD, n = 4. Εκπρόσωπος F4 /80 χρώση του -δβ WT και GPX2-KO του παχέος εντέρου (Β). Η σημαντικότητα προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας 2-way ANOVA με post-test Bonferroni του. * P ≤ 0,05, ** P≤0.01 εναντίον WT,

## P≤0.01 εναντίον -δβ.

Η

Συζήτηση

όγκων Ανάπτυξης και Μύηση

GPX2-KO ποντίκια ανέπτυξαν λιγότερους όγκους σε -δβ ή ++ Se δίαιτες και λιγότερες MDF για τη διατροφή + Se από τα αντίστοιχα ποντίκια WT (Εικ. 2Α και D). Αυτό δείχνει ότι GPX2-ΚΟ είναι πιο ανθεκτικά στον καρκίνο ΑΟΜ που προκαλείται. Σε αντίθεση, GPX2-ΚΟ ποντικοί ανέπτυξαν όγκους περισσότερο σε ένα μοντέλο ΑΟΜ /DSS-προκληθέντα καρκίνο του παχέος εντέρου [10], η οποία συσχετίζεται με μια πιο σοβαρή DSS κολίτιδα μετά διαγραφή GPX2. Έτσι, το αντι-καρκινογόνο δράση των GPX2 σε φλεγμονή που ενεργοποιούνται καρκίνο του παχέος εντέρου προκαλείται κυρίως από αντι-φλεγμονώδη ρόλο της. Το pro-καρκινογόνο δράση των GPX2 μετά ΑΟΜ-θεραπεία και μόνο αναδεικνύει την καθοριστική επίδραση του DSS-κολίτιδα ως δύναμη όγκο οδήγηση στο μοντέλο /DSS ΑΟΜ. ΑΟΜ προκαλεί G /A μετατροπές βάση, η οποία έχει ως αποτέλεσμα κυρίως στην ενεργοποίηση μεταλλάξεις σε β-κατενίνης. Αυτές οι μεταλλάξεις εξουδετερωθούν από τους αμυντικούς μηχανισμούς συμπεριλαμβανομένης της επισκευής βάσεων DNA ή απόπτωση. Ως εκ τούτου, η απόπτωση παίζει κυρίαρχο ρόλο στην πρόληψη της ΑΟΜ που προκαλείται καρκίνος. Σε 6-8 h μετά τη θεραπεία-ΑΟΜ, κρύπτη επιθηλιακά κύτταρα υφίστανται απόπτωση σε ρ53-εξαρτώμενο τρόπο [30], [31] (Σχ. S1B και C). Αν καταστραφεί προγονικά κύτταρα αποφεύγουν την απόπτωση, που μπορεί να παράγει παρεκκλίνουσα κρύπτες, η οποία μπορεί να εξελιχθεί σε όγκους [32]. Τα ποντίκια με ανεπάρκεια σε pro-αποπτωτικών γονιδίων όπως

p53

[33],

Bak

[34], και

Puma

[35] έχουν υψηλότερους αριθμούς ACF ή όγκων και χαμηλότερο ποσοστό ΑΟΜ απόπτωση.

Έχουμε δείξει εδώ και στο παρελθόν ότι η ανεπάρκεια GPX2 αυξάνει το βασικό επιτόκιο της απόπτωσης σε βάσεις κρύπτη του εντερικού επιθηλίου ανεξάρτητα από το καθεστώς σελήνιο, αν και οι περισσότεροι προφανώς στην -δβ κατάσταση (Εικ . 4D, αλατούχο) [20]. Ένα άλλο χαρακτηριστικό του εντερικού επιθηλίου GPX2-KO είναι μια μεγενθυμένη ζώνη πολλαπλασιασμού (Σχ. 5), το οποίο προφανώς είναι μια προσπάθεια να αντισταθμίσει αποπτωτικό απώλεια κυττάρων. 8 ώρες μετά ΑΟΜ-θεραπεία, πιο ΑΟΜ προκαλείται από αποπτωτικά κύτταρα μετρήθηκαν στην περιοχή μέσα κρύπτη (2

ου και 3

ου κρύπτη τρίμηνο? Σχ. 4Β και C) -δβ και + Se GPx2- ΚΟ σε σύγκριση με τους ποντικούς WT. Μόνο ποντίκια GPX2-KO έχουν ένα μεγαλύτερο αριθμό των πολλαπλασιαζόμενων κυττάρων στην περιοχή αυτή. Τα υψηλότερα επίπεδα της βασικής και της οξείας μέσης ωτίτιδας που προκαλείται απόπτωση σε GPX2-ΚΟ υποτίθεται ότι θα εξαλείψει αποτελεσματικά ΑΟΜ-ξεκίνησε κύτταρα. Σε ποντικούς WT, οι δυσπλαστικών κρύπτες χαρακτηρίζονται από αυξημένα επίπεδα GPX2 (Εικ. 3Α και Β), τα οποία καταστέλλουν προφανώς την απόπτωση. Σε κρύπτες δυσπλαστικών GPX2-KO ένα ενισχυμένο ρυθμό της απόπτωσης μπορεί να αντισταθμίσει κακοήθη εξέλιξη. Με βάση αυτά τα αποτελέσματα, GPX2 προφανώς είναι σε θέση να ενισχύσει την ανάπτυξη του καρκίνου με την καταστολή της απόπτωσης που διαφορετικά εξαλείφει κατεστραμμένα ή μετασχηματισμένα κύτταρα.

όγκου Μέγεθος και Προώθηση

Απροσδόκητα, οι όγκοι ήταν μεγαλύτερα σε + Se GPx2- KO σε σχέση με το WT ποντίκια (Σχ. 2Ε). Αυτό δεν ταιριάζει με την φιλο-πολλαπλασιαστική λειτουργία του GPX2 ως αξιωματική από ένα μοντέλο ξενομοσχεύματος με siRNA μεσολάβηση νοκ ντάουν της GPX2 [14] και ΑΟΜ /DSS-ποντίκια με αγωγή GPX2-KO [10], η οποία θα είχε ως αποτέλεσμα μεγαλύτερους όγκους σε το WT και όχι στο GPX2-KO. Στην παρούσα μελέτη, το μέγεθος του όγκου ήταν ίση σε -δβ και + Se ποντίκια GPX2-ΚΟ και μειώθηκε σημαντικά με ++ Se (Εικ. 2Ε). Αυτό συσχετίζεται με την ποσότητα του διεισδύσει φλεγμονωδών κυττάρων (Σχ. 6) στο μη επεξεργασμένο κόλον GPX2-ΚΟ, η οποία αυξήθηκε μόνο σε -δβ και + Se, αλλά όχι σε ++ Se GPX2-ΚΟ σε σύγκριση με ποντικούς WT. Οι ποντικοί με ανεπάρκεια τόσο GPx1 και GPX2 αυθόρμητα αναπτύσσουν ειλεοκολίτιδα [11] και DSS-επαγόμενη κολίτιδα είναι πιο σοβαρή σε ποντικούς με έλλειψη GPX2 [10]. Εδώ, έχουμε αποδείξει ότι αδιαφιλονίκητη ποντίκια GPX2-KO διαθέτουν κολίτιδα χαμηλού βαθμού, που χαρακτηρίζεται από αύξηση του βάρους σπλήνας (Σχ. 3Ε), διήθηση φλεγμονωδών κυττάρων (Σχ. 6), και επιμήκυνση κρύπτης (Σχ. 5Α). Επιπλέον, τα επίπεδα του TNFa στο πλάσμα αυξήθηκαν σε ποντίκια + Se GPX2-ΚΟ (αδημοσίευτη παρατήρηση).