劉言厚,徐 玲,劉云鵬*,曲秀娟,湯華麗,張 曄,侯科佐
(1莊河市中心醫(yī)院,遼寧莊河 116400;2中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院)
腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TRAIL)能激活細(xì)胞膜表面的死亡受體 5(DR5),從而啟動內(nèi)源性、外源性凋亡通路并活化下游的天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶,最終誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[1]。有研究報道,紫杉醇能改變 DR5的蛋白表達(dá),從而增強前列腺癌細(xì)胞對 TRAIL的敏感性[2,3],能否改變胃癌SGC7901細(xì)胞對 TRAIL的敏感性鮮見報道。2010年 3~10月,我們觀察了紫杉醇對 TRAIL誘導(dǎo)的胃癌 SGC7901細(xì)胞凋亡的影響?,F(xiàn)報告如下。
1.1 材料 胃癌 SGC7901細(xì)胞來源來自中國科學(xué)院細(xì)胞庫。重組人 TRAIL購于美國 Cytolab/Peprotech Asia公司,RPMI 1640培養(yǎng)基購于 Gibco公司,胎牛血清購于天津血液病研究所,甲基偶氮唑藍(lán)(MTT)、碘化丙啶(PI)購于 Sigma公司,核糖核酸酶A(RNase A)購于 AMRESCO公司,DR5、Actin抗體購于 Santa Cruz公司,辣根過氧化物酶標(biāo)記的二抗購于北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司,ECL顯色發(fā)光試劑盒購于 PIERCE公司。
1.2 方法
1.2.1 細(xì)胞傳代培養(yǎng) 將胃癌 SGC7901細(xì)胞培養(yǎng)在含有 10%胎牛血清、12 U/ml慶大霉素的 RPMI 1640培養(yǎng)液中,于 37℃、5%CO2飽和濕度的培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng),0.25%胰酶消化液消化傳代。取對數(shù)生長期的細(xì)胞用于實驗。
1.2.2 細(xì)胞活力檢測 采用 MTT法。將胃癌SGC7901細(xì)胞接種于 96孔板內(nèi),之后加入 0.10~50.00μg/ml的紫杉醇,或分別加入 TRAIL(100 ng/ml)和紫杉醇(7.19μg/ml)。空白對照組和陰性對照組加入等量的培養(yǎng)液。培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng) 20 h后,每孔加入 5 mg/ml MTT 25μl,孵育 4 h后吸去上清,每孔加入 200μl二甲亞砜,振蕩搖勻。用酶標(biāo)儀于570 nm波長條件下測定吸光度值。按下列公式計算細(xì)胞增殖抑制率:增殖抑制率(%)=[1-(處理組平均吸光度值 -空白對照組平均吸光度值)/(陰性對照組平均吸光度值 -空白對照組平均吸光度值)]×100%。
1.2.3 細(xì)胞凋亡檢測 采用流式細(xì)胞儀分析法。將胃癌 SGC7901細(xì)胞接種于 6孔板內(nèi),之后分別加入 TRAIL(100 ng/ml)和紫杉醇(7.19μg/ml)。24 h后分別收集對照組及處理組細(xì)胞,70%乙醇固定過夜 ,加入 20μg/ml RNase A,37 ℃孵育 30 min,再加入 20μg/ml PI避光孵育 15 min,用 FACScan流式細(xì)胞儀進(jìn)行細(xì)胞凋亡率和細(xì)胞周期分布的檢測。
1.2.4 Western blot法檢測 DR5蛋白 將收集的對照組和處理組細(xì)胞裂解于 200μl含有蛋白酶抑制劑(100μg/ml苯甲基磺酰氟 ,2 μg/ml Aprotitin)的細(xì)胞組織快速裂解液中[0.1%SDS,1%Triton-100,150 mmol/L NaCl,1 mmol/L EDTA(pH 8.0),10 mmol/L Tris-HCl(pH 7.5)],4℃裂解 40 min,15 000 r/min離心 20 min,取上清,Lowry法進(jìn)行蛋白定量。與 3倍樣品緩沖液混合后,煮沸 5 min。將50μg/L的樣品在 10%的 SDS-聚丙烯凝膠中進(jìn)行電泳 3 h,然后轉(zhuǎn)印至硝酸纖維素膜上(電壓:2 mV/cm2,時間:40 min)。用 5%脫脂牛奶封閉 2 h后,按預(yù)染 Marker標(biāo)記的分子量剪裁轉(zhuǎn)印膜,加入 DR5、Actin抗體,4℃過夜。含吐溫的三羥甲基氨基甲烷緩沖鹽水洗 4次后加入二抗室溫作用 30 min,ECL法顯色,GIS凝膠圖像分析系統(tǒng)照相并分析處理。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用 SPSS13.0統(tǒng)計軟件,結(jié)果以±s表示。計量資料比較采用t檢驗。P≤0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 紫杉醇對 TRAIL誘導(dǎo)胃癌 SGC7901細(xì)胞的增殖抑制作用 MTT結(jié)果顯示,0.10~50.00μg/ml的紫杉醇處理胃癌 SGC7901細(xì)胞 24 h,紫杉醇以劑量依賴性方式抑制胃癌 SGC7901細(xì)胞增殖,24 h抑制細(xì)胞增殖 50%的藥物濃度(IC50)是(7.19±1.13)μg/ml。100 ng/ml的 TRAIL作用胃癌 SGC7901細(xì)胞24 h,對細(xì)胞的增殖抑制率為(6.27±2.14)%;紫杉醇(7.19 μg/ml,24 h的 IC50劑量)單藥作用胃癌SGC7901細(xì)胞,對細(xì)胞的增殖抑制率為(48.05±4.65)%。與單藥紫杉醇相比,紫杉醇聯(lián)合 TRAIL對細(xì)胞的增殖抑制作用明顯增加,抑制率達(dá)到(69.24±5.33)%(P<0.05)。
2.2 紫杉醇對 TRAIL誘導(dǎo)胃癌 SGC7901細(xì)胞凋亡作用 流式細(xì)胞儀顯示,100 ng/ml的 TRAIL作用胃癌 SGC7901細(xì)胞 24 h,細(xì)胞凋亡率只有(3.76±1.46)%;紫杉醇(7.19μg/ml)作用胃癌 SGC7901細(xì)胞 24 h,主要誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生 G2~M期阻滯,周期阻滯率達(dá)到(32.90±4.89)%。紫杉醇(7.19μg/ml)聯(lián)合 TRAIL(100 ng/ml)作用胃癌 SGC7901細(xì)胞 24 h,發(fā)生 G2~M期阻滯的細(xì)胞減少,但凋亡細(xì)胞明顯增多,細(xì)胞凋亡率達(dá)到(35.17±4.31)%(P<0.05)。
2.3 紫杉醇對 TRAIL誘導(dǎo)胃癌 SGC7901細(xì)胞 DR5蛋白表達(dá)的影響 100 ng/ml的 TRAIL作用SGC7901細(xì)胞 24 h,對 DR5的蛋白表達(dá)沒有影響。見圖1B。7.19μg/ml紫杉醇作用于胃癌 SGC7901細(xì)胞 8 h,DR5的蛋白表達(dá)輕度上調(diào);將作用時間延長至 24 h,DR5的蛋白表達(dá)進(jìn)一步提高。見圖1A。與單藥紫杉醇相比,7.19μg/ml紫杉醇和 100 ng/ml TRAIL聯(lián)合作用 SGC7901細(xì)胞 24 h,DR5的蛋白表達(dá)同樣明顯上調(diào)(P<0.05)。見圖1B。
TRAIL作為生物制劑能誘導(dǎo)多種腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡,但研究顯示 ,胃癌SGC7901細(xì)胞對TRAIL耐藥,其耐藥機制不明[4]。因此,提高胃癌細(xì)胞對TRAIL的敏感性十分必要。有研究顯示,順鉑、表柔比星等化療藥與 TRAIL聯(lián)合應(yīng)用,可明顯提高腫瘤細(xì)胞對 TRAIL的敏感性[5,6],其機制尚未完全清楚。DR5作為 TRAIL的膜受體,與 TRAIL結(jié)合后能募集下游凋亡相關(guān)信號分子,從而啟動凋亡通路。因此,DR5是 TRAIL啟動凋亡的關(guān)鍵因子。
圖1 紫杉醇和 TRAIL對SGC7901細(xì)胞中 DR5蛋白表達(dá)的影響
紫杉醇作為一種高活性的抗腫瘤藥物,在胃癌的臨床治療中取得了很好的療效,在惡性膠質(zhì)瘤、乳腺癌和結(jié)腸癌細(xì)胞中,紫杉醇和 TRAIL有協(xié)同殺傷腫瘤細(xì)胞的效應(yīng)[7~9]。Gong等報道,紫杉醇通過上調(diào) DR5的表達(dá),從而提高了結(jié)腸癌細(xì)胞對 TRAIL的敏感性[10]。Nguyen的研究顯示,紫杉醇提高了胸部腫瘤細(xì)胞對 TRAIL的敏感性,但紫杉醇并沒有改變細(xì)胞中 DR5的水平[11]。因此,在不同的腫瘤細(xì)胞中,紫杉醇對 DR5表達(dá)的影響并不一致。本研究結(jié)果顯示,紫杉醇能通過上調(diào) DR5的蛋白表達(dá),從而增強了胃癌 SGC7901細(xì)胞對 TRAIL的敏感性。本文結(jié)果還表明,紫杉醇明顯增強了 TRAIL對胃癌SGC7901細(xì)胞的增殖抑制作用。盡管紫杉醇對細(xì)胞凋亡沒有明顯影響,但紫杉醇使胃癌 SGC7901細(xì)胞發(fā)生了 G2~M期阻滯。紫杉醇和 TRAIL聯(lián)合作用SGC7901細(xì)胞,細(xì)胞凋亡率明顯提高,提示紫杉醇和TRAIL聯(lián)合對胃癌 SGC7901細(xì)胞的殺傷作用增強。
總之,紫杉醇很可能通過上調(diào) DR5蛋白的表達(dá),從而增強 TRAIL對胃癌 SGC7901細(xì)胞的殺傷作用。紫杉醇和 TRAIL的聯(lián)合應(yīng)用能夠逆轉(zhuǎn)胃癌細(xì)胞對 TRAIL的耐藥。
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