孫大鵬 李 瑩 韓冠英
(遼寧醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院藥學(xué)部,遼寧 錦州 121001)
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白藜蘆醇通過c-FLIP蛋白影響乳腺癌細胞MDA-MB-231的生長和侵襲
孫大鵬李瑩韓冠英
(遼寧醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院藥學(xué)部,遼寧錦州121001)
摘要〔〕目的觀察白藜蘆醇(RES)抑制乳腺癌細胞MDA-MB-231生長和侵襲的作用是否是通過抑制c-FLIP的表達來實現(xiàn)的。方法重組腺病毒載體Ad-c-FLIP的構(gòu)建及鑒定、轉(zhuǎn)染乳腺癌細胞,通過qRT-PCR、RT-PCR和Western印跡觀察c-FLIP的表達情況;MTT比色法檢測空白對照組;RES100 μg/ml組;100 μmol/L RES+Ad-GFP-c-FLIP組;Ad-GFP-c-FLIP組在24 h,48 h和72 h內(nèi)對乳腺癌細胞增殖的影響;流式細胞儀和Transwell實驗分別檢測各組在作用48 h后乳腺癌細胞的凋亡和侵襲情況;Western印跡檢測各組在作用48 h后caspase-3、-8、MMP-2、-9的表達情況。結(jié)果qRT-PCR、RT-PCR和Western印跡檢測結(jié)果顯示Ad-GFP-c-FLIP明顯增強c-FLIP的表達,而與Ad-GFP-c-FLIP組比較RES+Ad-GFP-c-FLIP組明顯抑制c-FLIP的表達;與Ad-GFP-c-FLIP組相比RES+Ad-GFP-c-FLIP組乳腺癌細胞的生長明顯被抑制(P<0.05),并且隨時間的延長抑制作用明顯加大;與Ad-GFP-c-FLIP組相比RES+Ad-GFP-c-FLIP組乳腺癌細胞的侵襲能力明顯被抑制,而乳腺癌細胞的凋亡明顯增加(P<0.05);Western印跡檢測結(jié)果顯示,作用48 h后與Ad-GFP-c-FLIP組比較白藜蘆醇+Ad-GFP-c-FLIP組MMP-2,-9表達被抑制,而caspase-3,-8表達被增強。結(jié)論RES可以通過降低c-FLIP的表達來抑制乳腺癌細胞MDA-MB-231的生長和侵襲。
關(guān)鍵詞〔〕c-FLIP;白藜蘆醇;乳腺癌細胞
第一作者:孫大鵬(1978-),男,主治醫(yī)師,博士,主要從事腫瘤藥物治療研究。
細胞FLICE抑制蛋白(c-FLIP)又名caspase-8抑制蛋白,它的高表達可以抑制腫瘤細胞的凋亡〔1〕。c-FLIP可以在人類很多腫瘤組織中過表達,并在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中起到十分重要的調(diào)控作用。當(dāng)c-FLIP基因在腫瘤組織中的表達被抑制時,腫瘤細胞對化療藥物的敏感性能夠明顯被提高,從而促進腫瘤細胞的凋亡。白藜蘆醇(RES)是一種廣泛存在于葡萄、虎杖、花生等植物性食物或藥物中的多酚類活性單體,RES具有一定的強抗氧化性、抗炎、保護神經(jīng)、抑制血小板聚集、凋亡誘導(dǎo)作用等功效。RES作為化學(xué)預(yù)防劑,還具有明顯的抗腫瘤功效〔2,3〕。前期研究證明RES可以促進乳腺癌細胞的凋亡,但RES的這種促進乳腺癌細胞凋亡的作用是否與cFLIP的表達有關(guān)尚不得而知。本研究擬觀察RES能否通過影響c-FLIP的表達,抑制乳腺癌細胞的生長。
1材料與方法
1.1材料人乳腺癌細胞系MDA-MB-231(中國科學(xué)院);Leibovitz L-15培養(yǎng)基(Gibco);RES(純度>99%)(Sigma公司);Ad-c-FLIP及腺病毒載體(本實驗室保存);二甲基亞砜(DMSO)(Sigma);青霉素、鏈霉素(大連美羅);DMEM,RPMI 1640(Hyclone);四甲基耦氮唑藍(MTT)(Bioshar);Annexin V-FITC/PI試劑盒(欣博盛生物科技有限公司);Real-Time PCR反轉(zhuǎn)錄試劑盒(大連寶生物工程有限公司)。
1.2MDA-MB-231細胞的培養(yǎng)與傳代人乳腺癌細胞MDA-MB-231用含10%胎牛血清、100 U/ml青霉素、100 μg/ml鏈霉素的Leibovitz L-15培養(yǎng)基,在無CO2、37℃飽和濕度的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每2天更換培養(yǎng)液,細胞呈上皮樣貼壁生長。待細胞增長至80%~90%時,用0.25%胰蛋白酶消化1~2 min,倒置顯微鏡下觀察細胞形態(tài)。當(dāng)細胞質(zhì)回縮、細胞間隙變大、細胞有變圓趨勢時,倒掉胰酶,加入適量含10%胎牛血清的Leibovitz L-15培養(yǎng)基,終止胰酶消化。用吸管反復(fù)吹打貼壁細胞,使細胞脫離瓶壁充分分散,將細胞懸液按1∶2稀釋,傳到新培養(yǎng)瓶中,每瓶加入5 ml左右的新鮮培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)。
1.3MTT法檢測乳腺癌細胞的增殖取對數(shù)期生長的乳腺癌MDA-MB-231細胞,胰蛋白酶消化,將細胞懸液接種于96孔板每孔200 μl,37℃、5%CO2條件下培養(yǎng)。24 h后,待細胞融合達80%左右時加藥。實驗分組:①空白對照組;②RES 100 μg/ml組;③100 μmol/L RES+Ad-GFP-c-FLIP組;④Ad-GFP-c-FLIP組。每個濃度設(shè)4個平行孔,每孔體積為200 μl。藥物作用24 h、48 h和72 h后,加入MTT振蕩均勻,37℃、5%CO2條件下培養(yǎng)4 h。吸去培養(yǎng)液,每孔加入150 μl DMSO,避光,恒溫振蕩器上振10 min,室溫孵育20 min。選擇490 nm波長,用酶標(biāo)儀檢測各孔光吸收值(OD)。
1.4流式細胞術(shù)檢測腫瘤細胞凋亡率取對數(shù)期生長的人乳腺癌MDA-MB-231細胞,以5×105/ml接種于培養(yǎng)瓶中,每孔2 ml,加入適量Leibovitz L-15培養(yǎng)液培養(yǎng)24 h。待細胞貼壁后,吸去培養(yǎng)液,分組:①空白對照組;②RES組(100 μg/ml);③RES+Ad-GFP-c-FLIP組;④Ad-GFP-c-FLIP組。作用48 h后,收集細胞,離心10 min,棄上清,PBS洗滌,調(diào)整細胞濃度為1×106/ml。取195 μl細胞懸液于5 ml流式管中,加入5 μl Annexin V-FITC,輕輕混勻后間隔3 min,再加入10 μl 20 μg/ml的PI溶液,混勻后于室溫避光孵育10 min,加入300 μl結(jié)合緩沖液,輕輕混勻,流式細胞儀測定凋亡率。每樣本收集1×104個細胞的熒光信號,結(jié)果采用Win MDI 2.9分析處理。
1.5Transwell實驗檢測MDA-MB-231細胞的侵襲將Matrigel與L-15培養(yǎng)基按1∶4稀釋,在Transwell上室中加入40 μl的Matrigel稀釋液,37℃中孵育12 h,使膠凝固。各組MDA-MB-231細胞用含0.1% BSA的無血清培養(yǎng)基重新懸浮,調(diào)整細胞濃度2×105/ml。取100 μl細胞加入上室,500 μl含血清培養(yǎng)基加入下室,每組設(shè)3個復(fù)孔,于CO2孵箱培養(yǎng)48 h后,取出小室,用棉簽蘸取磷酸鹽緩沖液(PBS)輕輕擦掉上膜細胞,小室以甲醇固定15 min,PBS洗滌3次,每次5 min;結(jié)晶紫染色15 min,PBS洗滌3次,每次5 min后鏡下觀察,每個濾膜隨機取5個視野(×100),取均值計數(shù),照相分析。
1.6Western印跡檢測相關(guān)蛋白的表達作用48 h后,收集各組細胞以冷PBS清洗2次,以裂解緩沖液提取總蛋白,蛋白濃度參照BCA試劑盒測定。煮沸變性的蛋白以每孔40 μg的含量加樣,經(jīng)濃縮膠為6%、分離膠為10%的SDS-聚丙烯酰胺凝膠(SDS-PAGE)電泳分離。通過電轉(zhuǎn)儀將凝膠上的蛋白樣品移至PVDF膜上,5%脫脂奶粉在37℃封閉2 h。 分別與1∶300兔抗人c-FLIP抗體;1∶400兔抗人caspase3、8抗體;1∶1 000兔抗人MMP2、9抗體;4℃孵育過夜。TBST洗膜3次,每次10 min,后加入辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記山羊抗鼠IgG(1∶200)山羊抗兔IgG(1∶200),4℃孵育2 h。洗膜3次后用化學(xué)發(fā)光底物顯影,凝膠成像。
1.7Real Time PCR檢測相關(guān)基因的表達收集并計數(shù)各組細胞,按5×106個細胞加1 ml RNAiso Plus提取細胞總RNA,經(jīng)紫外分光光度計檢測RNA濃度,參照反轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書進行發(fā)轉(zhuǎn)錄反應(yīng)。c-FLIP:正義鏈5′GAAGGTGAAGGTCGGAGTC 3′,反義鏈5′ GAAGATGGTGATGGGATTTC 3′。反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性30 s,進入PCR循環(huán),循環(huán)參數(shù)為95℃ 5 s,60℃ 30 s,循環(huán)45次,60℃收集熒光5 s,然后99℃ 1 min,55℃ 1 min,以0.5℃/s的速度升溫到99℃,連續(xù)監(jiān)測熒光做融解曲線分析。結(jié)果按照公式:△Ct=Ct(c-FLIP)-Ct(β-actin),△△Ct=△Ct(Treated)-△Ct(Control)確定c-FLIP的相對表達水平。
1.8統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件包進行正態(tài)性和方差齊性檢驗,兩樣本的均數(shù)比較采用t檢驗。
2結(jié)果
2.1MDA-MB-231細胞Ad-GFP-c-FLIP的鑒定Ad-GFP-c-FLIP轉(zhuǎn)染48 h后,分別行RT-PCR、qRT-PCR和Western印跡檢測c-FLIP的表達。 RT-PCR結(jié)果顯示,與空白對照組和Ad-GFP陰性對照組比較,Ad-GFP-c-FLIP 組c-FLIP mRNA表達水平明顯增高;Western印跡檢測結(jié)果顯示,與其他組相比,c-FLIP的蛋白表達在Ad-GFP-c-FLIP組明顯增高。見圖1。qRT-PCR結(jié)果顯示,與空白對照組(92.31±3.72)比較。Ad-GFP-c-FLIP 組c-FLIP的表達顯著增加(198.97±9.77,P<0.05),而Ad-GFP陰性對照組c-FLIP的表達無明顯差異(99.01±3.72,P>0.05)。
2.2RES和(或)Ad-GFP-c-FLIP對MDA-MB-231細胞增殖的影響培養(yǎng)24、48和72 h后,MTT法檢測結(jié)果顯示:與空白對照組相比,Ad-GFP-c-FLIP組促進MDA-MB-231細胞的生長,并且隨著時間的延長這種促進作用被進一步加強(P<0.05);與空白對照組相比,RES組MDA-MB-231細胞生長明顯被抑制,且隨時間延長這種抑制作用被進一步加強(P<0.05);與空白對照組相比,RES+Ad-GFP-c-FLIP組MDA-MB-231細胞生長無明顯變化(P>0.05)。而與Ad-GFP-c-FLIP組相比,RES和RES+Ad-GFP-c-FLIP組MDA-MB-231細胞的生長被抑制,并與時間呈正比(P<0.05)。說明RES可能是通過影響c-FLIP表達來抑制MDA-MB-231細胞的生長。見表1。
圖1 MDA-MR-231細胞c-FLIP表達情況
組別對照組RES組RES+Ad-c-FLIP組Ad-c-FLIP組24h20.79±3.0646.56±4.8221.31±3.3314.01±0.9248h21.22±2.2153.41±4.0923.67±3.2111.21±0.7172h24.67±2.7661.87±4.9926.62±2.879.35±0.88
2.3RES和(或)Ad-GFP-c-FLIP對MDA-MB-231細胞凋亡的影響作用48 h后,收集各組細胞,AnnexinⅤ-FITC/PI雙染色該轉(zhuǎn)染條件下各組細胞,流式細胞儀分析可見,與空白對照組〔(15.94±1.02)%〕相比,Ad-GFP-c-FLIP組抑制MDA-MB-231細胞的凋亡〔(3.53±0.11)%,P<0.05〕;與空白對照組相比,RES組〔(28.8±1.79)%〕促進MDA-MB-231細胞的凋亡(P<0.05);而RES+Ad-GFP-c-FLIP組〔(16.23±1.43)%〕與空白對照組相比MDA-MB-231細胞的凋亡情況無明顯差距(P>0.05)。與Ad-GFP-c-FLIP組相比,RES組和RES+Ad-GFP-c-FLIP組均促進MDA-MB-231細胞的凋亡(P<0.05),說明RES可能是通過抑制c-FLIP的表達來促進MDA-MB-231細胞的凋亡。
2.4RES和(或)Ad-GFP-c-FLIP對MDA-MB-231細胞侵襲能力的影響作用48 h后,與空白對照組(207±6)相比,RES組MDA-MB-231細胞的侵襲能力明顯下降(93±3,P<0.05);Ad-GFP-c-FLIP組MDA-MB-231細胞的侵襲能力增強(309±8,P<0.05);RES+Ad-GFP-c-FLIP組細胞的侵襲能力無明顯改變(222±6,P>0.05)。與Ad-GFP-c-FLIP組相比,RES和RES+Ad-GFP-c-FLIP組MDA-MB-23細胞的侵襲能力均明顯降低(P<0.05),說明RES可能是通過降低c-FLIP的表達來抑制MDA-MB-231細胞的侵襲能力。
2.5RES和(或)Ad-GFP-c-FLIP對MDA-MB-231細胞中c-FLIP表達的影響與空白對照組(108.24±5.36)相比,Ad-GFP-c-FLIP組(177±8.96)c-FLIP的表達明顯被增強,而RES組c-FLIP的表達均被抑制(39.87±4.22,P<0.05);與空白對照組相比,RES+Ad-GFP-c-FLIP組c-FLIP的表達無明顯變化(121.06±6.02,P>0.05)。與Ad-GFP-c-FLIP組相比,RES組和RES+Ad-GFP-c-FLIP組c-FLIP的表達均被抑制(P<0.05)。該結(jié)果表明RES可以抑制c-FLIP的表達。見圖2。
2.6RES和(或)Ad-GFP-c-FLIP對caspase-3、-8和MMP-2、-9蛋白表達的影響與空白對照組比較,RES組caspase-3、-8蛋白的表達增強,而MMP-2、-9蛋白的表達則被抑制;與空白對照組比較,Ad-GFP-c-FLIP組caspase-3、-8蛋白的表達被抑制,而MMP-2、-9蛋白的表達則被增強;與空白對照組相比,RES+Ad-GFP-c-FLIP組caspase-3、-8和MMP-2、-9的蛋白表達無明顯變化。見圖3。
圖2 MDA-MB-231細胞c-FLIP的表達情況
圖3 Western印跡檢測caspase-3、-8和MMP-2、-9的蛋白表達情況
3討論
c-FLIP 是一種 DED 調(diào)節(jié)蛋白,又名caspase-8抑制蛋白。它可以阻止caspase-8 與死亡誘導(dǎo)信號復(fù)合物(DISC)結(jié)合,使caspase-8 不能被充分激活,進而抑制了caspase-8殺傷腫瘤細胞的作用〔4〕。研究表明,很多化療藥物的抗腫瘤作用是通過抑制c-FLIP的表達來得以實現(xiàn)的。RES屬非黃酮類多酚化合物,在自然界中廣泛存在,我們前期研究已經(jīng)證明RES可以抑制乳腺癌細胞的生長和侵襲〔5〕,但具體機制尚不清楚。本研究結(jié)果顯示:RES可以明顯抑制Ad-GFP-c-FLIP促進乳腺癌MDA-MB-231細胞生長的作用,并且這種作用隨著時間的延長變得越發(fā)明顯;同時RES和Ad-GFP-c-FLIP聯(lián)合作用時RES可以抑制Ad-GFP-c-FLIP增強c-FLIP表達的作用。因此,本研究認為RES可以抑制乳腺癌MDA-MB-231細胞中c-FLIP的表達。caspase家族是凋亡的主要執(zhí)行者〔6〕,其中caspase-8屬起始caspase,caspase-3屬效應(yīng)caspase,是caspase級聯(lián)反應(yīng)中重要的效應(yīng)酶之一〔7〕。本研究結(jié)果顯示,Ad-GFP-c-FLIP可以抑制乳腺癌MDA-MB-231細胞凋亡,降低caspase-3,-8的表達;而當(dāng)RES與Ad-GFP-c-FLIP聯(lián)合使用時RES可以明顯降低Ad-GFP-c-FLIP抑制乳腺癌MDA-MB-231細胞凋亡的作用,增強caspase-3,-8的表達,說明RES可以通過抑制c-FLIP來增強caspase-3,-8的表達,進而促進乳腺癌MDA-MB-231細胞的凋亡?;|(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)幾乎能降解細胞外基質(zhì)(ECM) 中的各種蛋白成分,進而破壞腫瘤細胞侵襲的組織學(xué)屏障,這在腫瘤細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移中起到十分重要的作用〔8~10〕。本研究說明RES可以通過c-FLIP來抑制MMP-2,-9的表達,進而抑制乳腺癌MDA-MB-231細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。綜上,RES可以抑制乳腺癌MDA-MB-231細胞的生長,而這種抑制作用很可能是通過c-FLIP信號途徑來實現(xiàn)的。
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〔2014-03-17修回〕
(編輯安冉冉/曹夢園)
通訊作者:韓冠英(1976-),男,副教授,博士,主要從事腫瘤藥物治療研究。
基金項目:遼寧省自然科學(xué)基金(2014022044)
中圖分類號〔〕R737.9〔
文獻標(biāo)識碼〕A〔
文章編號〕1005-9202(2015)24-6998-03;doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2015.24.014