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        透骨草提取物對人宮頸癌Hela細(xì)胞PI3k、Akt、mTOR蛋白表達(dá)的影響①

        2013-11-28 02:03:56于秀艷王文龍劉曉峰曾常茜
        中國免疫學(xué)雜志 2013年8期
        關(guān)鍵詞:透骨草提取物宮頸癌

        于秀艷 王文龍 劉曉峰 曾常茜

        (吉林省腫瘤醫(yī)院,長春130012)

        透骨草(Phryma Leptostachya L.var.asiatica Hara)為透骨草科植物的干燥全草入藥,我們的前期研究發(fā)現(xiàn),透骨草提取物對人宮頸癌細(xì)胞Hela細(xì)胞具有顯著的增殖抑制作用,并可誘導(dǎo)Hela細(xì)胞凋亡,但其相關(guān)的分子機(jī)制尚未完全清楚[1,2]。本實(shí)驗(yàn)采用Western blot方法觀察透骨草提取物對Hela細(xì)胞PI3k、Akt、mTOR蛋白表達(dá)的影響,進(jìn)一步探討透骨草提取物誘導(dǎo)Hela細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制,旨在為透骨草提取物抗宮頸癌的進(jìn)一步研究和開發(fā)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 藥品、試劑及儀器 透骨草采自遼寧金州大黑山,經(jīng)王心毓老先生鑒定為透骨草科植物(Phryma Leptostachya L.var.asiatica Hara);人宮頸癌 Hela 細(xì)胞購自吉林省腫瘤研究所;鼠抗人 PI3k、鼠抗人Akt、鼠抗人mTOR抗體、鼠抗人 β-actin抗體購自Cell Signaling Technology公司;RPMI1640、小牛血清和胰蛋白酶為美國Gibco公司產(chǎn)品;RIPA裂解液、超敏ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒購自江蘇碧云天生物技術(shù)有限公司;PVDF膜為Sigma公司產(chǎn)品;蛋白電轉(zhuǎn)儀、垂直電泳儀、凝膠成像系統(tǒng)為美國Bio-Rad公司產(chǎn)品;DU640紫外分光光度計(jì)為美國Beckman公司產(chǎn)品。

        1.2 透骨草提取物制備方法 加熱回流提取法制備透骨草乙醇提取物:取干燥透骨草50 g,加8倍量75%乙醇,提取2小時,過濾,濾液水浴濃縮成干膏。

        1.3 Hela細(xì)胞的培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)分組 Hela細(xì)胞用10%小牛血清的RPMI1640培養(yǎng)液,在37℃ 5%CO2的條件下培養(yǎng),胰酶消化傳代。待Hela細(xì)胞生長至對數(shù)生長期,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分組:透骨草提取物組加入終濃度為100 μg/ml透骨草提取物,對照組加入等體積含10%小牛血清的RPMI1640培養(yǎng)液。

        1.4 Western blot方法檢測 Hela 細(xì)胞 PI3k、Akt和mTOR蛋白表達(dá)水平 透骨草提取物組和對照組Hela細(xì)胞在37℃ 5%CO2的條件下培養(yǎng)48小時,分別收集透骨草提取物組和對照組的Hela細(xì)胞,PBS洗滌,加入細(xì)胞裂解液和蛋白酶抑制劑混勻,冰上裂解1小時,4℃12 000 r/min離心20分鐘。收集上清,595 nm波長下用分光光度計(jì)測定樣品OD值,根據(jù)OD值計(jì)算Hela細(xì)胞提取物的蛋白濃度。用細(xì)胞裂解液將透骨草提取物組和對照組蛋白稀釋至等濃度,與2×上樣緩沖液1∶1混合,100℃煮沸5分鐘使蛋白變性。分別取透骨草提取物組和對照組蛋白60 μg,10%SDS-PAGE 凝膠電泳(80 V,30 分鐘,150 V,90分鐘),轉(zhuǎn)至 PVDF 膜(200 mA,4℃,1小時)。用50 g/L脫脂牛奶封閉2小時。分別加入鼠抗人 PI3k、Akt、mTOR 抗體(1∶1 000)室溫孵育 2 小時,TBST洗滌3次。分別加入羊抗鼠IgG-HRP抗體(1∶5 000)室溫孵育2小時,TBST洗滌3次。加入ECL試劑A和B等體積混合,1分鐘后將PVDF膜蛋白面朝下與此混合液充分接觸。1分鐘后,將膜移至保鮮膜上,去盡殘液,曝光,顯影,定影。膠片用凝膠圖像處理系統(tǒng)分析目標(biāo)帶的分子量和凈光密度值。

        2 結(jié)果

        透骨草提取物對Hela細(xì)胞PI3k、Akt、mTOR蛋白水平表達(dá)的影響結(jié)果見圖1:PI3k蛋白分子量為85 kD,結(jié)果可見在85 kD位置出現(xiàn)陽性條帶,而且與對照組相比,100 μg/ml透骨草提取物作用Hela細(xì)胞后,能夠下調(diào)PI3k蛋白的表達(dá)(P<0.05);Akt蛋白分子量為60 kD,結(jié)果可見在60 kD位置出現(xiàn)陽性條帶,而且與對照組相比,100 μg/ml透骨草提取物作用Hela細(xì)胞后,能夠下調(diào)Akt蛋白的表達(dá)(P<0.05);mTOR蛋白分子量為289 kD,結(jié)果可見在289 kD位置出現(xiàn)陽性條帶,而且與對照組相比,100 μg/ml透骨草提取物作用Hela細(xì)胞后,能夠下調(diào)mTOR蛋白的表達(dá)(P<0.05)。上述結(jié)果表明透骨草提取物可以抑制Hela細(xì)胞PI3k、Akt和MTOR蛋白表達(dá)。

        3 討論

        圖1 透骨草提取物對Hela細(xì)胞PI3k、Akt、mTOR蛋白水平表達(dá)的影響Fig.1 Effect of Phryma Leptostachya L.var.asiatica Hara on the expressions of PI3k,Akt and mTOR proteins in Hela cells

        越來越多的研究發(fā)現(xiàn),PI3k、Akt和mTOR蛋白在宮頸癌的發(fā)生中起重要作用。磷脂酰肌醇-3羥基激酶(PI3k)是磷脂激酶家族中的重要成員,是由一個p110催化亞單位和一個p85調(diào)節(jié)亞單位組成的異源二聚體。Zhang等[3]報道宮頸癌細(xì)胞 PI3k蛋白表達(dá)顯著增加。Jung等[4]研究發(fā)現(xiàn)8-(Tosylamino)喹啉能通過PI3k抑制宮頸癌進(jìn)展。Wang等[5]研究發(fā)現(xiàn)一種19 kD磷蛋白 Stathmin能通過PI3k蛋白影響三氧化砷誘導(dǎo)的人宮頸癌細(xì)胞凋亡。Cui等[6]研究發(fā)現(xiàn) MiR-125b能通過作用于 PI3kδ亞單位抑制宮頸癌細(xì)胞生長、促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞凋亡。上述研究表明PI3k蛋白與多種藥物誘導(dǎo)宮頸癌細(xì)胞凋亡有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)將100 μg/ml透骨草提取物作用于Hela細(xì)胞,首次發(fā)現(xiàn)透骨草提取物能夠下調(diào)Hela細(xì)胞PI3k蛋白表達(dá),表明PI3k蛋白可能與透骨草提取物誘導(dǎo)Hela細(xì)胞凋亡有關(guān)。

        Akt是位于PI3k下游的一個重要絲蘇氨酸激酶,是促進(jìn)細(xì)胞生存和維持正常功能的關(guān)鍵信號分子。PI3k能特異性地催化磷脂酰肌醇3-位羥基磷酸化產(chǎn)生具有第二信使作用的磷酸化磷脂酰肌醇三磷酸(PIP3)。PIP3可與細(xì)胞內(nèi)含有PH結(jié)構(gòu)域的信號蛋白Akt和磷酸肌醇依賴性蛋白激酶1(PDKl)結(jié)合,促使PDKl磷酸化Akt蛋白的Ser308,從而導(dǎo)致Akt的活化[7]。Paul等[8]報道白屈萊堿通過可以通過AKT蛋白促進(jìn)人宮頸癌HeLa細(xì)胞凋亡。Zhu等[9]3,3'-二吲哚基甲烷對人宮頸癌細(xì)胞的凋亡誘導(dǎo)作用與AKT通路有關(guān)。Singh等[10]研究報道茶多酚誘導(dǎo)人宮頸癌細(xì)胞細(xì)胞凋亡與抑制Akt活化有關(guān)。Lalaoui等[11]研究發(fā)現(xiàn) TRAIL-R4通過 Akt促進(jìn)人宮頸癌Hela增殖,抑制Hela細(xì)胞凋亡。由此可見Akt蛋白與多種藥物誘導(dǎo)宮頸癌細(xì)胞凋亡有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)將100 μg/ml透骨草提取物作用于Hela細(xì)胞,首次發(fā)現(xiàn)透骨草提取物能夠下調(diào)Hela細(xì)胞Akt蛋白表達(dá),表明Akt蛋白可能與透骨草提取物誘導(dǎo)Hela細(xì)胞凋亡有關(guān)。

        mTOR是一種不典型的絲氨酸/蘇氨酸激酶,屬于PIKK家族成員,分子量大小為289 kD。mTOR激活后能通過影響核糖體S6蛋白激酶和真核細(xì)胞始動因子4E結(jié)合蛋白這兩個蛋白合成的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子來影響細(xì)胞的生長和分化。Akt可直接活化mTOR蛋白從而影響宮頸癌細(xì)胞的存活和增殖[12]。Li等[13]研究發(fā)現(xiàn)mTOR抑制劑 AZD8055能抑制宮頸癌細(xì)胞增殖。Yih等[14]研究發(fā)現(xiàn)抑制Akt則能促進(jìn)三氧化二砷誘導(dǎo)的宮頸癌細(xì)胞凋亡。這些研究提示mTOR蛋白與多種藥物誘導(dǎo)宮頸癌細(xì)胞凋亡有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)將100 μg/ml透骨草提取物作用于Hela細(xì)胞,首次發(fā)現(xiàn)透骨草提取物能夠下調(diào)Hela細(xì)胞mTOR蛋白表達(dá),表明mTOR蛋白可能與透骨草提取物誘導(dǎo)Hela細(xì)胞凋亡有關(guān)。

        綜上,透骨草提取物誘導(dǎo)Hela細(xì)胞凋亡可能通過PI3k/Akt/mTOR通路起作用,這為透骨草提取物抗宮頸癌作用的研究提供了理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。有關(guān)PI3k/Akt/mTOR信號通路的調(diào)控機(jī)制很復(fù)雜,還有待于更深入的研究。

        1 曾常茜,高 松,沈 陽et al.透骨草提取物對腫瘤細(xì)胞體外增殖的影響[J].遼寧中醫(yī)雜志,2009;11(36):1952-1954.

        2 于秀艷,曾常茜,高 松et al.透骨草提取物誘導(dǎo)人宮頸癌Hela細(xì)胞凋亡及其相關(guān)機(jī)制研究[J].中國免疫學(xué)雜志,2012;7(7):608-610.

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